Ontstonden tijdens de oerknal ook een anti-heelal?

Wat was er voor de oerknal? Niets, zullen de meeste kosmologen zeggen. Toen ons heelal zo’n 13,8 miljard jaar geleden werd geboren, markeerde dat het begin van de tijd. En van iets wat gebeurde voordat de tijd begon te lopen, kun je niet spreken. Net zomin als je het kunt hebben over iets wat ten noorden van de Noordpool ligt. Toch zijn er wetenschappers die wel degelijk speculeren over een heelal voor het onze. De van origine Zuid-Afrikaanse natuurkundige Neil Turok bijvoorbeeld, die onlangs met zijn collega’s Latham Boyle en Keiran Finn een nieuwe variant op dat idee publiceerde. In dit artikel stelt het drietal dat er bij de oerknal twee heelallen ontstonden. Of eigenlijk: één gewoon heelal en één terug in de tijd reizend anti-heelal.

Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek Far Out op de KIJK-site.

Kan SMASH vijf grote kosmologische vraagstukken oplossen?

Er zijn nogal wat problemen waar natuur- en sterrenkundigen nog geen oplossing voor hebben. Waar bestaat bijvoorbeeld de mysterieuze donkere materie uit? En wat zorgde ervoor dat het heelal vlak na de oerknal eventjes razendsnel uitdijde tijdens de zogenoemde kosmische inflatie? Guillermo Ballesteros en drie collega-fysici denken nu een hele reeks van dat soort problemen in één keer op te lossen. Ze hebben in elk geval wel een pakkende naam bedacht voor hun model: het Standard Model Axion Seesaw Higgs Portal Inflation Model, afgekort SMASH (als je de laatste paar woorden negeert tenminste).

Lees het hele artikel op de KIJK-site.

Kan een zwart gat een oerknal veroorzaken?

KIJK-lezer Andries vraagt zich af of de energie die in een zwart gat verdwijnt ook weer ergens tevoorschijn komt. “En kan het niet zo zijn dat al die energie opeens verschijnt in een enorme explosie, en dat dit is gebeurd tijdens de oerknal?”

Lees mijn antwoord op deze vraag – eerder verschenen in KIJK – nu op de KIJK-site.

Singulariteit oerknal te omzeilen dankzij complexe getallen?

De oerknal of Big Bang, daarmee zou het 13,8 miljard jaar geleden allemaal zijn begonnen. Tenminste, dat is wat de meeste sterrenkundigen je zullen vertellen. Een klein groepje wetenschappers vermoedt dat ‘het begin der beginnen’ eigenlijk een doorstart was van het vorige universum. Daarmee zou de Big Bang eigenlijk een zogenoemde ‘Big Bounce’ zijn geweest. Helaas is dat intrigerende scenario niet goed te verkennen met onze huidige natuurwetten. Maar de natuurkundigen Steffen Gielen en Neil Turok denken daar iets op te hebben gevonden.

Lees het hele artikel op de KIJK-site.

Ik vind dit soort artikelen over speculatieve natuur- of sterrenkundepapers trouwens hartstikke leuk om te maken – maar vraag me wel altijd af of de resulterende stukken niet toch wat lastig zijn voor de geïnteresseerde leek. Heb je daar een mening over, dan hoor ik die uiteraard graag!

Antimaterie-mysterie op te lossen met higgsveld?

Hoe kan er na de oerknal net ietsje meer materie dan antimaterie zijn geweest? Mogelijk kwam dat door een verandering in het higgsveld, stellen natuurkundigen.

Lees het hele bericht op de KIJK-site!

(Hoop dat het stuk een beetje te volgen is; erg lastig onderwerp, en het wetenschappelijk artikel was nou ook niet bepaald een toonbeeld van toegankelijkheid. Maar blijft wel een leuke uitdaging om af en toe te proberen van zoiets toch een enigszins leesbaar, niet al te lang nieuwsbericht te maken.)

BICEP2-resultaat afgeserveerd

In de categorie ‘beter laat dan nooit’: hier nog mijn berichtje van begin vorige week over het afserveren van het BICEP2-resultaat.

Voorjaar 2014 claimde het zuidpoolexperiment BICEP2 patronen te hebben gezien in de achtergrondstraling van het heelal, die zo’n 380.000 jaar na de oerknal werd uitgezonden. Groot nieuws, want deze patronen zouden bewijs vormen voor de inflatietheorie, die stelt dat het heelal direct na de oerknal héél even met een enorm tempo uitdijde. Helaas concludeert een samenwerking van BICEP2, de Keck Array en ESA’s Planck-satelliet nu dat het bewijs hiervoor te dun is.

Lees het hele bericht op de KIJK-site.

Een en ander heeft ook wel wat consequenties voor De deeltjessafari. In dit boek noem ik het BICEP2-resultaat (met een boel voorbehoud, weliswaar) in de hoofdstukken over gravitonen en magnetische monopolen. In het eerste geval zouden de patronen ons meer kunnen vertellen over hoe een quantumtheorie van de zwaartekracht in elkaar steekt (waarin het graviton dan de rol van ‘krachtuitwisseldeeltje’ speelt). In het tweede geval zou BICEP2 inflatie onderbouwen, een verschijnsel dat er op zijn beurt voor gezorgd zou kunnen hebben dat de magnetische monopolen in ons heelal zo verdund zijn dat we ze nu nergens meer zien. In beide gevallen zijn we dus helaas terug bij af. Er zou nog steeds informatie over quantumzwaartekracht en inflatie in de achtergrondstraling versleuteld kunnen zitten, maar die hebben we dan nog niet op een overtuigende manier gezien.

BICEP2-resultaat niet ondersteund door Planck

En jawel hoor, de eerste stukjes uit De deeltjessafari zijn alweer een tikje achterhaald! Ik noem namelijk in een paar hoofdstukken – met de nodige slagen om de arm; dat wel – de sporen van zwaartekrachtsgolven die het experiment BICEP2 in de achtergrondstraling van het heelal meende te hebben gezien. Die sporen zouden namelijk a) de inflatietheorie ondersteunen (die op zijn beurt kan verklaren waarom we geen magnetische monopolen zien; zie hoofdstuk 6) en b) een indicatie zijn dat de zwaartekracht kan worden ‘verquantumd’ (zie hoofdstuk 5). Natuurkundigen die ik hierover sprak net na de ontdekking, waren dan ook erg enthousiast.

Er was echter ook al snel kritiek: de gemeten ‘kolkjes’ in de achtergrondstraling zouden afkomstig kunnen zijn van stof, stelden niet bij het experiment betrokken onderzoekers, en ons dus niets vertellen over de oerknal. Het wachten was op het team achter Planck, dat nog steeds de data die deze ruimtetelescoop tussen 2009 en 2013 verzamelde van de kosmische achtergrondstraling aan het analyseren is. Deze week liet dat team eindelijk van zich horen (oké, met het oog op De deeltjessafari had het van mij nog wel wat langer op zich mogen laten wachten…), en hun conclusies zien er niet goed uit voor BICEP2.

Overigens zegt dit uiteindelijk niet zoveel, in die zin dat inflatie en van quantumzwaartekracht hiermee niet van tafel zijn geveegd. We hebben alleen een vroege kans gemist om indicaties van beide te zien, maar op de achtergrondstraling gerichte experimenten als BICEP2 kunnen die best in de toekomst alsnog vinden. Al zal de reactie dan wel nóg sceptischer zijn dan al het geval was bij het bovengenoemde resultaat.

Filmpje: Raimond Snellings over ALICE

Tot nu toe was bijna elke presentatie op KIJK Live! de moeite waard, maar de bèta’s steken er wat mij betreft toch vaak nét ietsje bovenuit. Niet alleen omdat ze spreken over onderwerpen die mij erg boeien – dat is zeker waar – maar ook omdat ze er steeds weer in slagen om heel ingewikkelde materie te verpakken in een goed te volgen, enthousiast praatje. Het meest recente voorbeeld: de presentatie van deeltjesfysicus Raimond Snellings over het experiment ALICE. Oftewel: wat hebben de oerknal, de LHC en cupcakes met elkaar te maken? Bekijk het filmpje!