Op grote schaal is het heelal homogeen en isotroop. Natuurlijk is er enige 'klonterigheid' in de verspreiding van de sterren en sterrenstelsels, maar over het algemeen zal de dichtheid van een bepaalde locatie hetzelfde zijn als een locatie op honderden lichtjaren afstand. Deze aanname staat bekend als het Copernicaanse principe. Door een beroep te doen op het Copernicaanse principe, hebben astronomen het bestaan van het ongrijpbare voorspeld donkere energie, waardoor de sterrenstelsels van elkaar worden versneld, waardoor het heelal wordt uitgebreid. Maar als deze basisveronderstelling onjuist is? Wat als onze regio van het heelal is uniek omdat we op een locatie zitten waar de gemiddelde dichtheid een stuk lager is dan in andere delen van de ruimte? Plots zijn onze waarnemingen van licht van type 1a supernovae niet abnormaal en kunnen ze worden verklaard door de lokale leegte. Als dit het geval zou zijn, zou donkere energie (of welke andere exotische substantie dan ook) niet nodig zijn om de aard van ons universum toch uit te leggen ...
Donkere energie is een hypothetische energie waarvan wordt voorspeld dat deze door de kosmos doordringt, waardoor de waargenomen uitdijing van het heelal wordt veroorzaakt. Aangenomen wordt dat deze vreemde energie 73% van de totale massa-energie uitmaakt (d.w.z. E = mc2) van het universum. Maar waar is het bewijs voor donkere energie? Een van de belangrijkste instrumenten bij het meten van de versnelde uitdijing van het heelal is het analyseren van de roodverschuiving van een ver verwijderd object met een bekende helderheid. Welk object genereert in een heelal gevuld met sterren een "standaard" helderheid?
Type 1a supernovae staan om deze reden bekend als 'standaardkaarsen'. Waar ze ook exploderen in het waarneembare universum, ze zullen altijd met dezelfde hoeveelheid energie blazen. Dus halverwege de jaren negentig merkten astronomen dat Type 1a in de verte iets zwakker was dan verwacht. Met de basis veronderstelling (het is misschien een geaccepteerde opvatting, maar het is toch een aanname) dat het heelal het Copernicaanse principe gehoorzaamt, deze verduistering suggereerde dat er een kracht in het heelal was die niet alleen een expansie veroorzaakte, maar een versnelde uitbreiding van het universum. Deze mysterieuze kracht werd nagesynchroniseerd donkere energie en nu wordt algemeen aangenomen dat de kosmos ermee gevuld moet zijn om deze waarnemingen te verklaren. (Er zijn veel andere factoren die het bestaan van donkere energie verklaren, maar dit is een kritische factor.)
Volgens een nieuwe publicatie onder leiding van Timothy Clifton van de University of Oxford, UK, wordt de controversiële suggestie dat het algemeen aanvaarde Copernican Principe onjuist is, onderzocht. Misschien wel Doen bestaan in een uniek gebied van de ruimte waar de gemiddelde dichtheid veel lager is dan in de rest van het heelal. De waarnemingen van verre supernova's hebben plotseling geen donkere energie nodig om de aard van het uitdijende heelal te verklaren. Geen exotische stoffen, geen aanpassingen aan de zwaartekracht en geen extra afmetingen nodig.
Clifton legt omstandigheden uit die supernova-waarnemingen kunnen verklaren, is dat we in een uiterst zeldzaam gebied wonen, vlak bij het centrum, en deze leegte zou op een schaal van dezelfde orde van grootte kunnen zijn als het waarneembare heelal. Als dit het geval zou zijn, zou de geometrie van de ruimtetijd anders zijn, waardoor de doorgang van licht op een andere manier wordt beïnvloed dan we hadden verwacht. Bovendien zegt hij zelfs dat elke waarnemer een grote kans heeft om zichzelf op zo'n locatie te vinden. In een inflatoir universum als het onze is de kans op het ontstaan van een dergelijke leegte echter klein, maar moet niettemin worden overwogen. Als we ons midden in een uniek gebied van de ruimte zouden bevinden, zou dat terecht het Copernicaanse principe schenden en zou het enorme gevolgen hebben voor alle facetten van de kosmologie. Het zou letterlijk een revolutie zijn.
Het Copernicaanse principe is een veronderstelling die de basis vormt van de kosmologie. Zoals opgemerkt door Amanda Gefter op Nieuwe wetenschapper, deze veronderstelling zou moeten sta open voor controle. Goede wetenschap mag immers niet verwant zijn aan religie waar een aanname (of overtuiging) onbetwistbaar wordt. Hoewel de studie van Clifton voorlopig speculatief is, stelt het een aantal interessante vragen over ons begrip van het universum en of we bereid zijn onze fundamentele ideeën te testen.
Bronnen: arXiv: 0807.1443v1 [astro-ph], New Scientist Blog
