Op een heldere lenteochtend 50 jaar geleden, stemden twee jonge astronomen in Bell Laboratories op een 20-voet, hoornvormige antenne die naar de hemel boven New Jersey wees. Hun doel was het meten van de Melkweg, de thuisbasis van de planeet Aarde.
gerelateerde inhoud
- Een nieuwe kosmische ontdekking is misschien het dichtst bij het begin van de tijd
- Hoe twee duiven wetenschappers hielpen de oerknaltheorie te bevestigen
Tot hun verbijstering hoorden Robert W. Wilson en Arno A. Penzias het aanhoudende gesis van radiosignalen vanuit alle richtingen - en van verder dan de Melkweg. Het duurde een volledig jaar van testen, experimenteren en rekenen voor hen en een andere groep onderzoekers bij Princeton om het fenomeen te verklaren: het was kosmische microgolfachtergrondstraling, een residu van de oer-explosie van energie en materie die plotseling aanleiding gaf tot het universum 13, 8 miljard jaar geleden. De wetenschappers hadden bewijs gevonden dat de Big Bang-theorie zou bevestigen, voor het eerst voorgesteld door Georges Lemaître in 1931.
"Tot die tijd geloofden sommige kosmologen dat het universum zich in een stabiele toestand bevond zonder een enkelvoudig begin", zegt Wilson, nu 78 en senior wetenschapper aan het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. "De bevinding hielp dat uit te sluiten."
Die beoordeling lijkt een beetje bescheiden voor een ontdekking die in 1978 de Nobelprijs voor de natuurkunde ontving en nu op zijn tweehonderdjarig bestaan wordt gevierd als de Rosetta-steen van de moderne kosmologie, de sleutel waarmee generaties wetenschappers de oorsprong van het universum konden ontleden .
Avi Loeb was een peuter op een boerderij in Israël toen Wilson en Penzias die mysterieuze signalen begonnen te onderzoeken. Tegenwoordig is hij een collega van Wilson's at the Center for Astrophysics en voorzitter van de astronomie-afdeling van Harvard, en een van 's werelds belangrijkste onderzoekers van wat de' kosmische dageraad 'wordt genoemd. De theoretisch fysicus, nu 52, heeft meer dan 450 artikelen gepubliceerd over aspecten van het vroege universum, waaronder de vorming van sterren en sterrenstelsels en de oorsprong van de eerste zwarte gaten. Hij heeft baanbrekend werk verricht met betrekking tot de driedimensionale afbeelding van het universum, en hij heeft de implicaties onderzocht van de naderende botsing tussen de Melkweg en de Andromeda-melkweg (wat een paar miljard jaar niet zal gebeuren, voegt hij eraan toe).
Loeb haalde onlangs krantenkoppen met een artikel dat werd ingediend bij het tijdschrift Astrobiology, suggererend dat slechts 15 miljoen jaar na de oerknal de temperatuur van de kosmische achtergrondmicrogolfstraling 0 tot 30 graden Celsius was - warm genoeg, zegt hij, om 'vloeibaar water toe te staan bestaan op het oppervlak van planeten, indien aanwezig, 'zonder de warmte van een ster. "Dus het leven in het universum had toen kunnen beginnen." Daarentegen is het vroegste bewijs van het leven op aarde slechts 3, 5 miljard jaar oud. De propositie van Loeb zou ongeveer tien miljard jaar toevoegen aan de tijdlijn van het leven in het universum.
"Ik heb geprobeerd het begin van het proces te begrijpen voordat de Melkweg en de sterren werden gevormd, " zegt hij. “Het blijkt dat de eerste sterren massiever waren dan de zon en de eerste sterrenstelsels kleiner waren dan de Melkweg.” Deze periode is dwingend, zegt hij, omdat “het de wetenschappelijke versie is van het verhaal van Genesis. Ik wil religieuze mensen niet beledigen, maar het eerste hoofdstuk van de Bijbel moet worden herzien - de volgorde van gebeurtenissen moet worden aangepast. Het is waar dat er een begin in de tijd was. Zoals in het bijbelverhaal: 'Er zij licht'. Dit licht kan worden gezien als de kosmische microgolfachtergrond. '
Loebs cherubische houding en humeurig gevoel voor humor spelen goed op zijn YouTube-video's en Time and Popular Mechanics hebben zijn invloed onder ruimtewetenschappers aangehaald. De titel van zijn artikel 'Hoe wetenschappelijke ontdekkingen te voeden ondanks hun onvoorspelbare aard' weerspiegelt zijn waardering voor het toevallige, zoals het verhaal achter de ontdekking van Wilson-Penzias.
Onlangs hebben Wilson en Loeb samengewerkt aan inspanningen om het zwarte gat in het midden van de Melkweg in kaart te brengen. "Ik denk dat Avi een theoreticus is die heel goed is in het uitkiezen van problemen om aan te werken die testbare resultaten hebben, " zegt Wilson.
Wat betreft de ontberingen van het verkennen van diepe tijd en plaatsen waar waarschijnlijk geen mensen ooit zullen komen, zegt Loeb: “Het is best spannend, zoals het vinden van een spoor in het bos waar niemand aan heeft gedacht. Er is veel eenzaamheid. Je moet wennen aan het denken over ideeën. '
Op donderdag 20 februari om 7.30 uur zullen Wilson en Loeb deelnemen aan een paneldiscussie door kosmoloog Alan Guth en astronoom Robert Kirshner van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, ter ere van de 50e verjaardag van de bevestiging van de Big Bang Theorie. Bekijk de discussie live op YouTube.
