Zij jaagt op donkere materie (maar bestaat dat wel?)
Het heelal heeft veel meer massa dan we kunnen aantonen. Zien we iets over het hoofd, of gebruiken we foutieve rekenmodellen? Margot Brouwer vertelt erover tijdens de Nacht van Kunst & Kennis op 16 september.
Zo’n tachtig procent van alle massa in ons heelal is onbekend. Onze huidige rekenmethoden laten wel zien hoeveel gewicht er zou moeten zijn, maar het lukt maar niet om aan te tonen welke hemellichamen die massa veroorzaken. Daardoor blijft een groot deel van de ruimte onverklaard.
Donkere materie
Het grootste deel van de wetenschappers denkt dat de missende massa uit zogenaamde 'donkere materie' bestaat: onbekende deeltjes die wel massa hebben, maar geen licht uitzenden of zich op een andere manier tonen. Dat zegt sterrenkundige Margot Brouwer. Zij treedt op 16 september op tijdens de Nacht van Kunst & Kennis. ‘Die wetenschappers vermoeden dat donkere materie al die extra zwaartekracht kan verklaren, en dat we in de toekomst wellicht zullen ontdekken wat het precies is.’
Erik Verlinde
Onlangs kwam de Amsterdamse wetenschapper Erik Verlinde echter met een alternatieve theorie. De ontbrekende zwaartekracht toont volgens hem aan dat onze natuurkundige wetten fundamenteel onjuist zijn. De massa bestaat dus niet uit onzichtbare deeltjes, maar is ‘restzwaartekracht’ die overblijft na foutieve berekeningen. Verlinde onderbouwde zijn theorie met een compleet nieuwe methode om de zwaartekracht van een object te meten, heel anders dan de heersende theorieën van Newton en Einstein.
Afbuigend licht
Brouwer was de eerste die de theorie van Verlinde aan een stevige test onderwierp. Dat deed ze eind 2016. Ze maakte daarbij gebruik van de zogeheten lenswerking van de zwaartekracht. Brouwer: ‘Doordat de zwaartekracht van objecten zorgt voor een kromming in de ruimte, zullen lichtstralen afbuigen wanneer ze dat object passeren. Als je vanaf de aarde dus twee sterrenstelsels achter elkaar ziet staan, zal het licht van het achterste sterrenstelsel afbuigen wanneer het het voorste sterrenstelsel passeert. Hoe sterker het licht afbuigt, hoe zwaarder het object.’
Overeenkomst
Met behulp van de Very Large Survey Telescope in Chili bestudeerde Brouwer hoe de zwaartekracht verdeeld is in meer dan 33.000 sterrenstelsels. En wat bleek: de uitkomsten komen overeen met de berekeningen van Verlinde. Het is een eerste voorzichtige aanwijzing dat hij goed zit, en dat donkere massa misschien helemaal niet bestaat. Brouwer: ‘Maar voor het zover is, moeten we nog heel veel rekenwerk doen. Dat leg ik allemaal uit op 16 september.’
Kom naar de Nacht van Kunst & Kennis
Op 16 september staat het Rapenburg in het teken van de Nacht van Kunst & Kennis. Kom jij ook? Tickets zijn te koop op de website. Studenten krijgen korting.