Het zichtbare universum heeft een doorsnee van 90 miljard lichtjaar. U vraagt zich vast af hoe dit mogelijk is, want als licht een snelheid heeft van 300.000 kilometer per seconde, dan hoort het heelal een doorsnee van 28 miljard lichtjaar te hebben.
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.
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.
Vrijwel tot aan de zogeheten waarnemingshorizon, op 13,8 miljard lichtjaar afstand. Langer antwoord: Hoe groter een telescoop is, hoe meer licht hij opvangt en hoe verder hij in het heelal kan kijken. Met het blote oog kun je niet verder kijken dan 2,5 miljoen lichtjaar - de afstand tot het Andromedastelsel.
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 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.
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 oerknal wordt beschouwd als het begin van het heelal waarin wij leven. Veel vragen rond de oerknal zijn echter nog onopgehelderd. Zo is onbekend of de tijd pas bij de oerknal ontstond, of dat er vóór de oerknal misschien ook tijd was.
Volgens de oerknaltheorie, de weten- schappelijke ontstaansgeschiedenis van het universum, moet het begin van het heelal er ongeveer zo hebben uitgezien. Wat als er geen oerknal was? 'De oerknal is onlogisch', stelde spinozapremiewinnaar Erik Verlinde in ons januarinummer.
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.
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.
Om in de ruimte te blijven moet je minimaal 28.000 kilometer per uur vliegen. Dat is 25 keer sneller dan een passagiersvliegtuig. Het geheim van een succesvolle ruimtereis is dus niet hoe hoog je vliegt. Het gaat erom hoe snel je vliegt.
De ster waar de ontdekte planeet omheen draait heet Proxima Centauri. Deze rode dwergster is de dichtstbijzijnde ster bij de aarde, op 4,2 lichtjaar afstand.
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. En ineens ontplofte het.
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.
De aarde bevindt zich dicht bij het centrum van het zonnestelsel, op ongeveer 150 miljoen kilometer, ofwel 8 lichtminuten van een gele dwerg, die bekendstaat als de zon. De aarde draait rond deze gele dwerg met een gemiddelde snelheid van 30 km/s.
Van opzij bekeken is het net een gigantische omelet: een bolletje in het midden en daaromheen de dunne, platte, uitgestrekte rest van het sterrenstelsel. Van de ene tot de andere kant is het zo'n 100.000 lichtjaar groot (één lichtjaar is 9.460.730.472.581 kilometer).
Het laat het geluid 380.000 tot 760.000 jaar na de oerknal horen. “De originele geluidsgolven waren geen temperatuurvariaties,” benadrukt Cramer. “Dat waren echte geluidsgolven die zich door het heelal verspreidden.” U moet daarbij bedenken dat het vroege universum een veel grotere dichtheid had.
Men heeft het over naar ruwe schatting 10100 tot 10500 mogelijke universa die samen een landschap van mogelijke universa vormen. Ons eigen universum neemt slechts één vallei in temidden van dit schier oneindige berglandschap van mogelijke universa. Alle universa die gerealiseerd zijn, vormen samen een multiversum.
Het einde van de zon
Dat gebeurt over ongeveer 5 miljard jaar, als de zon is opgebrand. Een ster die geen waterstof en helium meer heeft om aan fusie-energie te komen zal in intensiteit afnemen maar heel erg opzwellen. De zon zal naar schatting zo groot opgeblazen worden dat de aarde erdoor wordt verzwolgen.
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.
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.
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.
Waar begint de ruimte? De ruimte begint boven de aardatmosfeer. Naarmate je hoger komt, wordt de lucht dunner en ijler. Op een hoogte van om en nabij 160 kilometer boven het aardoppervlak is de lucht zo ijl, dat er vrijwel geen lucht meer is.
Het begint 13,8 miljard jaar geleden met een enorme explosie. Na deze oerknal bestaat het universum volledig uit heet plasma . Het heelal zet uit en koelt daardoor af. Zo'n 380 duizend jaar na de oerknal is het heelal zo ver afgekoeld dat elektronen en protonen samen waterstof atomen kunnen vormen.