Heliumgehalte heelal neemt in de loop der tijd af: oerknal bevestigd

Astronomen van de Johns Hopkins-universiteit in de Verenigde Staten hebben heliumgas waargenomen dat zich op een afstand van ongeveer 9 miljard lichtjaar in de ruimte tussen de sterrenstelsels bevindt. De waarneming werd gedaan tijdens een tweeweekse vlucht van de space shuttle Endeavour, met een 1-meter telescoop die speciaal was gebouwd voor waarnemingen in het verre-ultraviolet. Het gas verraadt zijn aanwezigheid doordat het een deel van het licht van een quasar (een object dat er veel verder achter staat) absorbeert: het ultravioletspectrum van deze achtergrondbron vertoont absorptielijnen die karakteristiek zijn voor helium.

De waarneming werd door het voorlichtingsbureau van de NASA gepresenteerd als de 'ontdekking van helium in het heelal', maar dat is niet waar. Het gas werd al een jaar geleden ontdekt door een groep Europese astronomen, onder leiding van Peter Jakobsen van het Europese ruimtevaartcentrum ESTEC in Noordwijk. Toen werd met behulp van de Hubble Space Telescope helium op een afstand van ongeveer 13 miljard lichtjaar in het heelal waargenomen. De nieuwe waarnemingen zijn volgens Jakobsen echter 'wetenschappelijk erg interessant' omdat ze een eerder gedane voorspelling bevestigen.

De aanwezigheid van helium in de ruimte tussen verre sterrenstelsels bevestigt een van de voorspellingen van de theorie van de Oerknal: dat in de eerste minuten na het ontstaan van het heelal alleen de allerlichtste elementen werden gevormd. Dat waren waterstof (75 procent) en helium (25 procent). Alle zwaardere elementen zouden pas veel later door kernfusiereacties in het centrum van sterren ontstaan.

Astronomen hadden al voorspeld dat de hoeveelheid helium van deze Oerknal in de loop van de tijd zou moeten afnemen, onder andere door ionisatie. Hoe minder diep men zou kijken in het heelal, dus hoe minder ver terug in de tijd, des te geringer zou het absorptiesignaal van helium worden. Deze voorspelling wordt nu door de recente metingen met de Hopkins Ultraviolet Telescoop (HUT) bevestigd. De hoeveelheid helium die zich op een afstand van 9 miljard lichtjaar bevindt blijkt inderdaad geringer te zijn dan de hoeveelheid op 13 miljard lichtjaar.