Met een experiment op de zuidpool is een patroon gevonden in het ‘nagloeien’ van de oerknal. Dit zou het eerste directe bewijsmateriaal zijn voor het idee dat het heelal vlak na de oerknal korte tijd heel snel uitdijde.

Vorige week werd bekend dat in de VS een persconferentie zou worden gegeven over een grote ontdekking. Wat voor ontdekking? Dat was in eerste instantie niet duidelijk, maar al snel gonsde het rond op internet: het zou gaan om tekenen van zwaartekrachtsgolven in de eerste straling die het heelal uitzond, 380.000 jaar na de oerknal: de kosmische achtergrondstraling. Dat bleek gisteren te kloppen. En die tekenen ondersteunen een breed geaccepteerd, maar nog altijd speculatief onderdeel van de oerknaltheorie: inflatie.

Ingebakken patronen

De waarnemingen werden gedaan met het op Antarctica gestationeerde BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization). Dit experiment zoekt in licht dat ons vanuit het verre heelal bereikt naar zogenoemde B-mode–polarisaties. Dat zijn bepaalde patronen in de manier waarop de lichtgolven trillen, veroorzaakt door de zwaartekracht zoals die wordt beschreven door Albert Einsteins algemene relativiteitstheorie.

Afgelopen zomer werden dit soort polarisaties al gevonden door de South Pole Telescope, maar toen betrof het een variant die het licht had opgedaan tijdens zijn reis door het heelal, langs allerlei zware objecten. BICEP2 heeft nu een ander soort B-mode-polarisaties gevonden, die als het ware zitten ‘ingebakken’ in de kosmische achtergrondstraling. En daardoor kunnen ze ons heel veel vertellen over hoe het heelal zo’n 13,8 miljard jaar geleden is ontstaan.

Theorieën van tafel

Zoals gezegd zijn de golven een belangrijke steun in de rug voor de inflatietheorie. Die stelt dat het heelal een biljoenste van een biljoenste van een biljoenste van een seconde na de oerknal gedurende heel korte tijd onwaarschijnlijk snel uitdijde. Deze ‘kunstgreep’ werd bedacht om een aantal problemen met ons heelal op te lossen, zoals: hoe kan het dat het heelal er op grote schaal overal hetzelfde uitziet?

Het idee groeide uit tot een onderdeel van het gangbare oerknalmodel. Echt bewijsmateriaal voor deze korte fase ontbrak echter – maar door de gevonden zwaartekrachtseffecten in de kosmische achtergrondstraling zou dat er nu wel kunnen zijn. (Al zijn er genoeg wetenschappers die vinden dat de kreet ‘direct bewijs’ wat ver gaat.) Daarnaast zijn er allerlei andere theorieën die van tafel worden geveegd door het resultaat.

Belangrijker dan het higgsdeeltje?

Als BICEP2 inderdaad het genoemde effect heeft gevonden, is dat dus een big deal. Wat heet, sommige wetenschappers noemen het ‘het meest opwindende resultaat in kosmologie in de afgelopen dertig jaar’, terwijl anderen het hebben over ‘een grotere ontdekking dan die van het higgsdeeltje‘. Het woord Nobelprijs is ook al meer dan eens gevallen.

Maar op het moment is het goed om een slag om de arm te houden. We hebben het vooralsnog over één experiment – en zoals we hebben gezien met de neutrino’s die sneller dan het licht zouden gaan, kan één experiment zich vergissen. Het wachten is nu dus op wat andere experimenten zien. Vinden zij ook deze patronen in de achtergrondstraling, dan mogen we écht conclusies gaan trekken over de eerste stuiptrekkingen van ons piepjonge heelal.

Bronnen: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Wired, Perimeter Institute, Of Particular Significance

Beeld: BICEP2 (header), Steffen Richter/Harvard University (foto)