Na vijf jaar turen in de diepste uithoeken van de ruimte, hebben onderzoekers wat zij noemen de “grootste driedimensionale kaart van het heelal” ooit vrijgegeven. Nee, u kunt uw huis niet zien.

De verbijsterende kaart is het resultaat van een lopend project genaamd de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – een ambitieuze, internationale zoektocht om de uitbreiding van het waarneembare heelal in kaart te brengen, en hopelijk een paar kosmische raadsels op te lossen in het proces. Met deze nieuwste update heeft het project meer dan 2 miljoen sterrenstelsels in kaart gebracht en gemeten, die zich uitstrekken van onze Melkweg tot oude objecten op meer dan 11 miljard lichtjaar afstand.

Gerelateerd: 11 fascinerende feiten over onze Melkweg

De gedetailleerde nieuwe kaart zal astronomen helpen een duistere periode van de expansie van het universum samen te stellen die bekend staat als “de kloof.”

“We kennen zowel de oude geschiedenis van het universum als zijn recente expansiegeschiedenis vrij goed, maar er is een lastige kloof in de middelste 11 miljard jaar,” zei Kyle Dawson, een kosmoloog aan de Universiteit van Utah en hoofdonderzoeker van het project, in een verklaring. “Vijf jaar lang hebben we gewerkt om dat gat op te vullen.”

Het gat begint een paar miljard jaar na de oerknal. Wetenschappers kunnen de snelheid van de expansie van het heelal daarvoor meten dankzij de kosmische microgolfachtergrond – oude straling overgebleven uit de kinderschoenen van het heelal die onderzoekers nog steeds kunnen detecteren; en ze kunnen de recente expansie berekenen door te meten hoe de afstand tussen de aarde en nabije sterrenstelsels in de loop van de tijd toeneemt. Maar de expansie in de middenperiode is weinig bestudeerd omdat het licht van sterrenstelsels die meer dan een paar honderd miljoen lichtjaar van ons verwijderd zijn, ongelooflijk zwak kan zijn. Om deze leemte op te vullen heeft een team van meer dan 100 wetenschappers uit de hele wereld niet alleen naar verre sterrenstelsels gekeken, maar ook naar helder brandende quasars (extreem lichtgevende objecten die worden aangedreven door de hongerigste zwarte gaten in de kosmos).

De sleutel tot dit onderzoek is een verschijnsel dat roodverschuiving wordt genoemd – een proces waarbij licht van de oudste, verste sterrenstelsels letterlijk wordt uitgerekt door de uitdijing van het heelal, waardoor de golflengte ervan toeneemt en het naar het rodere uiteinde van het spectrum verschuift. Als gevolg van deze kosmische kleurverandering lijken verre lichtbronnen roder, terwijl die dichter bij de aarde blauwer lijken (je kunt dit fenomeen geïllustreerd zien op de kaarten van het team hierboven).

Om de snelheid van de kosmische uitdijing 11 miljard jaar geleden te berekenen, heeft het team de roodverschuiving van miljoenen verre objecten gemeten, samen met hun snelheden – een meting die laat zien hoezeer een sterrenstelsel wordt voortgetrokken door de zwaartekracht van andere materie eromheen. De resultaten van het team, die zijn beschreven in 23 nieuwe studies die op 20 juli zijn vrijgegeven, laten zien dat het heelal ongeveer 6 miljard jaar geleden begon uit te dijen in een verhoogd tempo, na een periode van vertraging.

Wetenschappers schrijven de uitdijing van het heelal toe aan een mysterieuze kracht die donkere energie wordt genoemd, hoewel niemand helemaal zeker is wat het is of waar het bestaat. Onderzoeken zoals deze helpen wetenschappers om de eigenschappen van donkere energie beter te bepalen, aldus de onderzoekers, hoewel deze nog lang niet begrepen is. De oplossing van dat raadsel zal moeten wachten tot een andere dag … hopelijk een niet al te vele miljarden jaren weg.

Oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.