Nieuwe analyse beperkt de meest waarschijnlijke leeftijd van het heelal

De Hubble-spanning is een van de grootste onopgeloste puzzels in de moderne kosmologie. De Hubble-constante, een getal dat de snelheid meet waarmee het heelal vandaag de dag uitdijt, is met verschillende technieken berekend.

De eerste is de lokale afstandsladdermeting, waarbij nabije sterrenstelsels worden geobserveerd en metingen worden gebruikt die suggereren dat het heelal sneller uitdijt en jonger is. De tweede is de meting van het vroege heelal, waarbij straling uit het vroege heelal, de zogenaamde kosmische microgolfachtergrond, wordt geanalyseerd, wat suggereert dat het heelal langzamer uitdijt en ouder is. Dit heeft geleid tot een verschil in berekeningen dat de Hubble-spanning wordt genoemd.

In plaats van de uitdijingssnelheid te meten, analyseerden astronomen een bestaande catalogus van stellaire leeftijden, die betrouwbaardere informatie geeft over de leeftijd van het heelal. Er werden gegevens verzameld van de krachtige Gaia-missie van de Europese Ruimtevaartorganisatie. Gaia meet stellaire parallax, waarmee met extreem hoge precisie de afstand wordt bepaald. Een catalogus met de sterleeftijden van meer dan 200.000 Melkwegsterren werd geanalyseerd en alleen gegevens van de oudste en meest betrouwbare sterren werden gebruikt.

Uit de analyse kwam de meest waarschijnlijke kosmische leeftijd uit op 13,6 miljard jaar. Deze schatting komt goed overeen met de kosmische leeftijd die is afgeleid van de kosmische microgolfachtergrond. De Hubble-spanning is hiermee echter nog niet volledig opgelost, vanwege onzekerheden in modellen voor sterevolutie, technieken voor leeftijdsschatting en metingen van de chemische samenstelling. Toekomstige publicaties van Gaia-gegevens zullen deze onzekerheden aanzienlijk verminderen, waardoor de leeftijd van het heelal met grotere nauwkeurigheid kan worden bepaald.