Hoe het heelal verder zal evolueren hangt af van het feit of de gemiddelde dichtheid van materie boven of onder de drempelwaarde van circa 3 waterstofatomen per kubieke meter ligt. In een heelal met een gemiddelde dichtheid die hoger is dan de drempelwaarde zal de gravitatie uiteindelijk de bovenhand krijgen.
Met wat we nu weten ziet het er naar uit dat het heelal eeuwig expandeert. De temperatuur van het heelal daalt steeds verder tot het absolute nulpunt. Uiteindelijk gaat de laatste ster uit en is het laatste zwarte gat verdampt: het wordt donker. En de inhoud van het heelal verdunt steeds verder: het wordt leeg.
Nee, voor zover wij weten is er geen einde aan de ruimte. Het heelal is oneindig groot.
De grens van het waarneembare heelal ligt dan dus op 50 miljard lichtjaar (een beetje meer, doordat het heelal intussen nog uitdijt). Die grens van 46 miljard lichtjaar om ons heen is dus de grens van het zichtbare heelal (niet de grens van het hele heelal).
De meeste sterrenkundigen geloven dat het heelal met een oerknal (Big Bang) is begonnen, zo'n 14 miljard jaar geleden. Het hele heelal zat toen in een belletje dat duizenden keren kleiner was dan een speldenknop. Het was heter en zwaarder dan alles wat we ons maar kunnen voorstellen.
Er is een nieuwe recordhouder in de ruimte: een gammaflits die op 23 april werd waargenomen komt van een object dat 13,1 miljard lichtjaar ver staat. De leeftijd van het heelal is 13,7 miljard jaar, dus deze flits is slechts 600 miljoen jaar na de oerknal ontstaan.
Vooruitzicht. Astronomen hebben, met behulp van gegevens afkomstig van de ruimtetelescoop Hubble, berekend dat de Melkweg waarschijnlijk over 4 miljard jaar zich zal samenvoegen met het Andromeda-sterrenstelsel. De zon raakt wellicht uit haar koers, maar dat zal verder geen gevolgen hebben voor het zonnestelsel.
Een lichtjaar is de afstand die licht in een jaar kan reizen - dat is ongeveer 9 460 000 000 000 kilometer! Licht heeft ongeveer 4,2 jaar nodig om de afstand naar de dichtstbijzijnde ster buiten ons zonnestelsel te overbruggen, daarom zeggen sterrenkundigen dat Proxima Centauri 4,2 lichtjaren van ons is verwijderd.
Voor zover onderzoekers nu weten is er geen einde aan het heelal. Er is dus geen rand waar de ruimte stopt. Sterker nog: het heelal blijft groeien. Sterren en planeten bewegen steeds verder van elkaar af.
De mate waarin het heelal uitdijt, noemt men de Hubble-constante, en die bedraagt volgens de nieuwe berekeningen 73,2 km per seconde per megaparsec (3,26 miljoen lichtjaar). Dat is sneller dan het aanvankelijk berekende tempo, afgeleid van metingen van het universum kort na de Oerknal.
En ooit werd gedacht dat het Melkwegstelsel uniek is, maar nu weten we dat er zo'n honderd miljard sterrenstelsels in het waarneembare heelal voorkomen. Misschien moeten we voorzichtig zijn met het idee dat het heelal uniek is.
Het absolute nulpunt of nul Kelvin, is min 273 graden Celsius, de temperatuur waarop atomen in theorie volledig zouden moeten stoppen met bewegen. Met een temperatuur van 100 nanoKelvin zijn de BEC's in het ISS kouder dan de gemiddelde temperatuur in de ruimte, waar het zo'n 3 Kelvin is of -270 graden.
Volgens de hedendaagse kennis is het zichtbare heelal opgebouwd uit grote groepen superclusters en clusters die, samen met slierten sterrenstelsels (filamenten), een draderig netwerk vormen waartussen zich enorme superholtes bevinden.
Licht reist met een zeer hoge snelheid van ca. 300.000 kilometer per seconde, maar zelfs de dichtstbijzijnde ster staat al zo ver weg dat het licht er ruim vier jaar over doet om ons te bereiken. We zien die ster dus zoals hij er ruim vier jaar geleden uitzag.
Het heelal dijt uit, waardoor de fotonen in de kosmische achtergrondstraling 45 miljard lichtjaar reisden om er te komen. Hierdoor heeft het zichtbare universum een doorsnee van circa 90 miljard lichtjaar. Toch is het heelal minimaal 250 keer groter, zo blijkt uit een nieuwe wiskundige berekening.
Wanneer zo'n Big Freeze voor komt, zal na een tijdje alle energie in het heelal verdwijnen. Dat betekent dat sterren uitdoven, zwarte gaten al hun Hawking-straling verliezen en dus ook verdwijnen, en het universum vervolgens leeg is met enkel wat overgebleven quarks en neutronen.
De drijvende kracht achter de uitdijing van het heelal is donkere energie: een mysterieuze vacuümenergie die werkt als een soort anti-zwaartekracht. Donkere energie moet bestaan, want anders is onmogelijk te verklaren waarom het heelal steeds sneller uitdijt.
Het waarneembare heelal
Je zou dus denken dat het waarneembaar heelal een diameter van 27,6 miljard lichtjaar zou moeten hebben. Echter omdat het heelal al die tijd bezig is met uitzetten, is de diameter veel groter en die wordt geschat op 93 miljard lichtjaar.
Alle andere kosmologische waarnemingen suggereren dat het universum plat is. Dat wil zeggen dat het geen kromming heeft, net als een vel papier. Deze Planckwaarnemingen suggereren dat het 'gesloten' of bolvormig zou kunnen zijn.
De diameter van sterren kent een nog grotere variatie dan de massa. Zo hebben de kleinste hoofdreekssterren een diameter ongeveer gelijk aan die van Jupiter (143.000 km), terwijl de grootste diameters van sterren miljarden kilometers kunnen bedragen, zoals bij de zogeheten rode hyperreuzen.
Proxima Centauri is de ster die zich, zoals de benaming ook aangeeft, het dichtst bij het zonnestelsel bevindt: op 4,25 lichtjaar.
De afstand tussen de aarde en de maan is ongeveer 1,28 lichtseconde. Het licht doet er 8 minuten en 21 seconden over om van de zon naar de aarde te reizen (een afstand van 1,58 × 10-5lichtjaar). De dichtstbijzijnde ster na onze zon, Proxima Centauri, is 4,24 lichtjaar van ons verwijderd.
Het heelal bevat (minstens) 2000 miljard melkwegstelsels. Dat is een 2 met twaalf nullen. Eén van die sterrenstelsels, onze eigen Melkweg, zou een diameter hebben van 200.000 lichtjaar.
De aarde is zo'n 4,5 miljard jaar geleden ontstaan, tegelijkertijd met de zon en de rest van het zonnestelsel. De oudste fossiele aanwijzingen voor het bestaan van leven zijn 3,5 miljard jaar oud. Pas zo'n 600 miljoen jaar geleden maakt het aardse leven voor het eerst een snelle ontwikkeling door.