Nieuwe foto van het prille heelal

Met een sluitertijd van maar liefst vijf jaar heeft de Atacama Cosmology Telescope in de gelijknamige Chileense woestijn een nieuwe ‘babyfoto van het heelal’ gemaakt. Op de overzichtfoto’s aan de linkerzijde is de Melkweg als een donkere streep te zien. De detailopnames aan de rechterkant laten zien hoe het heelal er relatief kort na de oerknal uitzag en dat geeft onderzoekers nieuw inzicht in hoe de eerste sterren en sterrenstelsels zich vormden.

De truc is hier: hoe dieper je in het heelal kijkt, hoe verder je terugkijkt in de geschiedenis. En dat kan best ver terug. Het gaat hier namelijk om metingen aan de kosmische achtergrondstraling; licht dat 13 miljard jaar onderweg is geweest, vanaf ongeveer 380.



000 jaar na de oerknal. Met de foto is niet alleen donker en licht vastgelegd maar ook de polarisatie van het licht in een hoge resolutie. Gepolariseerd licht trilt in een bepaalde richting: horizontaal, verticaal of iets daar tussenin.

De blauwe en oranje vlekjes op de foto duiden op variaties in temperatuur en polarisatie. Het polarisatiebeeld onthult details van de bewegingen van clusters waterstof- en heliumgas in het prille heelal. Op eerdere babyfoto’s van het heelal was al te zien waar zich clusters bevonden, maar met de nieuwe metingen wordt ook duidelijk hoe die zich bewogen.

Daaruit kunnen de astronomen afleiden hoe sterk de zwaartekracht destijds moet zijn geweest in verschillende regio’s van de ruimte. Op basis van de nieuwe gegevens konden de onderzoekers preciezer uitrekenen dat het universum 13,8 miljard jaar oud moet zijn. De onzekerheid in die berekening bedraagt slechts 0,1 procent.

Het onderzoek dat nog niet door peerreview is beoordeeld bevestigt ook eerdere schattingen van de Hubble-constante, een maat voor de snelheid van de uitdijing van het heelal. Overigens is het niet mogelijk nog verder terug te kijken in de tijd. Vlak na de oerknal, toen het heelal jonger was dan 380.

000 jaar, was de materie nog te dicht opeengepakt om licht door te laten. Kosmische achtergrondstraling is het oudste en verste licht dat we in het heelal kunnen zien. De onderzoekers hebben nu al plannen voor een gedetailleerder babyfoto van het heelal.

Die moet komen van de Simons Observatory Large Aperture Telescope, die verstoringen beter kan calibreren..