Sterrenkundigen: natuurconstante blijkt niet constant

kijkmagazine

2010-09-07 10:00:29

De constante die voorschrijft hoe elektrische ladingen elkaar aantrekken, is niet overal in het heelal hetzelfde.

Met die conclusie komen de astronomen John Webb en Julian King, beide verbonden aan de Australische Universiteit van New South Wales. Een interessant gegeven – als het waar is – want de waarde van de constante waar het om gaat, bepaalt mede of leven zoals wij dat kennen mogelijk is.

De constante, die officieel de fijnstructuurconstante heet en wordt aangeduid met de Griekse letter alfa, geeft weer hoe sterk de elektromagnetische kracht is. Deze kracht bepaalt onder meer hoe atomen in elkaar zitten; die bevatten negatief geladen elektronen en positief geladen protonen, die elkaar via deze kracht aantrekken. Verander je de fijnstructuurconstante, dan verander je daarmee ook de golflengtes van het licht dat deze atomen absorberen of juist uitzenden. En op basis van dit soort licht, afkomstig van heel verre sterrenstelsels, hebben Webb en King nu bepaald dat alfa niet zo constant is als we dachten.

Enkele jaren geleden deden ze de eerste ontdekking die leidde tot dit resultaat. Toen stelden ze met de Hawaiiaanse Kecktelescoop vast dat alfa 0,0006 procent kleiner is in de buurt van de verre sterrenstelsels waar ze naar keken. En aangezien dit licht er miljarden jaren over had gedaan om ons te bereiken en dus miljarden jaren geleden werd uitgezonden, concludeerden ze daaruit dat het vroege heelal een andere fijnstructuurconstante had dan het huidige.

Maar toen ze onlangs met de Chileense Very Large Telescope (VLT) verre sterrenstelsels waarnamen die zich in een ander deel van het heelal bevonden, bleek daar alfa juist iets gróter dan hij is in het hier en nu. Dat bracht Webb en King tot een nieuwe conclusie: alfa verandert niet met de tijd, maar heeft in verschillende delen van het heelal een verschillende waarde.

Nu is het zo dat de huidige waarde van alfa (bij benadering 1/137) het mogelijk maakt dat in sterren koolstof en stikstof kunnen ontstaan, twee elementen die cruciaal zijn voor ‘ons soort leven’. Maak je alfa minstens 4 procent groter óf kleiner, dan gaat die vlieger niet meer op: geen koolstof, geen stikstof, geen leven. De ontdekking van Webb en King – die net als hun eerdere waarnemingen niet zonder slag of stoot door hun vakgenoten geaccepteerd zal worden – wekt daardoor het beeld op van een heelal met levensvriendelijke zones (waarvan wij er één bewonen) waar alfa precies goed is, en zones waar leven niet voor kan komen omdat alfa te groot of te klein is.

Het is alleen wel zo dat het verschil tussen onze alfa en de alfa’s die we op miljarden lichtjaren afstand waarnemen veel kleiner is dan 4 procent. Oftewel: we zullen behoorlijk ver het heelal in moeten reizen voor we een gebied bereiken waar geen kool- en zuurstof meer voor handen is.

Bronnen: ArXiv.org, The Economist

Beeld: Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/NASA/ESA










Meer Nieuws