Temperatuur in het vroegere heelal, kort na Oerknal, nu gemeten - George Beekman

Is het mogelijk om de temperatuur die vroeger in het heelal heerste nu te meten? Jazeker en wel door het feit dat we tijdens het bestuderen van objecten ver weg in het heelal tevens terug kijken in de tijd: licht heeft tijd nodig om zich te verplaatsen. Kort nadat het heelal was ontstaan, uit een toestand van zeer hoge dichtheid en temperatuur (de Oerknal), was de temperatuur nog heel hoog. Sinds die tijd is het echter in het uitdijende heelal steeds koeler geworden. De kosmische achtergrondstraling, de microgolfstraling die de aarde vanuit alle richtingen omspoelt, laat zien dat de temperatuur nu nog maar 2,78 boven het absolute nulpunt bedraagt.

Amerikaanse astronomen zijn er nu in geslaagd de temperatuur van het heelal te meten toen het ongeveer 10 miljard jaar jonger was. Zij bestudeerden het spectrum van een kosmische gaswolk op een afstand van ongeveer 10 miljard lichtjaar van de aarde. Deze wolk staat precies voor een quasar, een sterrenstelsel dat zich op een nog veel grotere afstand bevindt. Het licht van deze quasar, die Q1331+170 wordt genoemd, wordt gedeeltelijk door de wolk geabsorbeerd, waardoor er in het quasarspectrum absorptielijnen zichtbaar zijn.

De onderzoekers nemen aan dat de temperatuur van de wolk in evenwicht is met die welke er in dat deel (en in die tijd) van het heelal heerste. Die temperatuur verraadt zich door bepaalde details in de lijnen in het absorptiespectrum. Dit spectrum hebben de onderzoekers bestudeerd met de Keck-telescoop op Hawaii, thans de grootste telescoop ter wereld. Dertien opnamen van elk één uur waren nodig om een voldoende duidelijk spectrum te verkrijgen. Uit de fijnstructuur van de koolstoflijnen leiden de onderzoekers af dat de temperatuur van de wolk 7,48 boven het absolute nulpunt bedraagt. Dat zou dus de temperatuur moeten zijn die 10 miljard jaar geleden in het heelal heerste (Nature 371, p. 13 en 43). Frappant is dat de gevonden temperatuur vrijwel overeen komt met de waarde die wordt voorspeld door de standaardtheorie over het ontstaan en de ontwikkeling van het heelal: 7,6 K. Er schuilt echter nog een addertje onder het gras: de astronomen weten niet of er in de wolk processen werkzaam zijn die de temperatuur wat hoger maken dan die van de omgeving