Als je de ruimte rondkijkt, zul je veel dingen opmerken - de planeten, sterren, manen, zelfs de melkweg zelf - hebben één ding gemeen: ze draaien. Dus, draait het universum ook?
Dit mysterie is er een dat kosmologen nauwgezet hebben bestudeerd, omdat het ons kan vertellen over de fundamentele aard van het universum.
"Het is een heel abstracte vraag, zoals de meeste kosmologie, maar degenen onder ons die kosmologie studeren, denken dat het een manier is om fundamentele fysica te bestuderen", zegt Tess Jaffe, astrofysicus aan de Universiteit van Maryland en assistent-onderzoeker aan de Goddard Space van NASA Vluchtcentrum. 'Er zijn bepaalde dingen die we niet kunnen testen in een laboratorium op aarde, dus gebruiken we het heelal en de geometrie van het heelal, wat ons iets zou kunnen vertellen over de fundamentele fysica.'
Wetenschappers begonnen bij het nadenken over de fundamentele aard van het universum door aan te nemen dat het universum niet roteert en isotroop is, wat betekent dat het er in alle richtingen hetzelfde uitziet. Deze aanname komt overeen met de vergelijkingen van Einstein, maar wordt er niet door vereist. Vanuit dit denken bouwden wetenschappers een standaard van kosmologisch model dat het universum beschrijft.
"Dit is echt gecodeerd in de manier waarop we onze berekeningen uitvoeren, de manier waarop we onze gegevens analyseren, de manier waarop we veel dingen doen", zegt Daniela Saadeh, een research fellow aan de School of Physics and Astronomy van de University of Nottingham in het Verenigd Koninkrijk, vertelde WordsSideKick.com. 'Maar je moet het testen. Je kunt niet alleen op het beste hopen.'
Om te zien of deze aannames over het universum en zijn fundamentele fysica juist waren, verzamelden wetenschappers observaties om hun modellen te testen. Ze gebruikten vooral het licht van de kosmische microgolfachtergrond, kortweg CMB. Dit licht is het oudste dat we kunnen waarnemen - slechts 380.000 jaar na de oerknal uitgestraald - en is een schatkamer aan informatie voor kosmologen die het universum bestuderen.
De CMB ziet er in elke richting bijna identiek uit, maar er zijn kleine variaties in de temperatuur, slechts een duizendste graad, die zijn beïnvloed door de geschiedenis, inhoud en geometrie van het universum. Door deze verschillen te bestuderen, kunnen wetenschappers zien of het universum op enigerlei wijze is vervormd, wat zou kunnen duiden op rotatie of expansie die in de ene richting meer dan in de andere toeneemt. Metingen van de polarisatie van het licht - in wezen de oriëntatie - kunnen op vergelijkbare wijze informatie geven over de geometrie van het universum.
Wetenschappers ontdekten dat het CMB-licht geen bewijs toont dat het universum draait. Bovendien is de kans dat het universum isotroop is 120.000 tegen 1, wat betekent dat het er hetzelfde uitziet, ongeacht welke richting je kijkt, volgens een onderzoek uit 2016 in het tijdschrift Physical Review Letters onder leiding van Saadeh en Stephen Feeney, een astrofysicus aan het Imperial College Londen. Een andere studie vond een kans van 95% dat het universum homogeen is - wat betekent dat het overal op grote schaal hetzelfde is.
Al deze studies suggereren dat het universum grotendeels uniform is en niet draait. Deze conclusie zal waarschijnlijk niet veranderen. Toekomstige metingen van de polarisatie van de CMB kunnen de komende decennia verbeteren, maar het is onwaarschijnlijk dat de nieuwe gegevens de eerdere bevindingen zullen uitdagen.
"We hebben het signaal dat er is gekarakteriseerd, tot het feit dat het geen verdere informatie voor ons heeft", vertelde Jaffe aan WordsSideKick.com. 'Ik denk niet dat dat een grote impact zou hebben op de kwestie van de rotatie, juist omdat de rotatie het signaal is dat we op zeer grote schaal zouden verwachten en dat min of meer is uitgesloten door de gegevens die we al hebben hebben."
Hoewel het resultaat dat het universum niet draait zeker een verademing is voor de kosmologen die hun modellen op deze aanname hadden gebaseerd, geeft het ons ook een interessant perspectief op onze plaats in het universum.
'We zijn echt begonnen als mensen vanuit dit idee dat we het centrum van het universum waren', zei Saadeh. 'Ik vind het echt fascinerend hoe klein en onbeduidend we zijn.'
