De zwaartekracht die wordt veroorzaakt door donkere materie houdt melkwegstelsels en clusters van melkwegstelsels bij elkaar. Donkere energie daarentegen zorgt er juist voor dat het heelal als geheel steeds sneller uitdijt.
Donkere materie is een hypothetische soort materie in het heelal, die niet zichtbaar is met optische middelen en dus niet te detecteren is via de elektromagnetische straling die de aarde bereikt. Daarom wordt ze donkere materie genoemd, om haar te onderscheiden van de zichtbare materie.
Vaak wordt aangenomen dat de oerknal niet alleen het ontstaan van materie en energie vertegenwoordigde, maar ook het ontstaan van tijd en ruimte. Toch zijn er ook theorieën waarin er vóór de oerknal al ruimte bestond. Sommige natuurkundigen speculeren zelfs over het bestaan van een compleet heelal vóór 'onze' oerknal.
Het waarneembare heelal
Echter omdat het heelal al die tijd bezig is met uitzetten, is de diameter veel groter en die wordt geschat op 93 miljard lichtjaar. Het aantal sterrenstelsels in het waarneembaar heelal bedraagt naar schatting 2.000 miljard.
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.
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.
Nee, voor zover wij weten is er geen einde aan de ruimte. Het heelal is oneindig groot.
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 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.
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.
Vervolgens hebben we de dichtheid van ons heelal nodig: 8,64 miljardste van een miljardste van een miljardste (ofwel 8,64 maal 10^-27) kilogram per kubieke meter. Vermenigvuldigen we deze dichtheid met het eerdergenoemde volume, dan blijkt dat het waarneembare heelal 3,5 maal 10^54 kilogram 'weegt'.
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.
Negatieve massa's zijn een bijzondere en exotische vorm van materie: ze hebben een negatieve zwaartekracht en stoten alle materie in hun omgeving af. Maar wanneer je ertegen aan zou duwen, zou de negatieve materie juist op je af snellen, in tegenstelling tot positieve massa materie.
Je kunt in het heelal geen punt aangeven waar de oerknal heeft plaatsgevonden. En een leeg gebied rond dat vermeende 'explosiecentrum' is er ook niet. De reden? De oerknal was geen explosie in de ruimte, maar eerder een explosie van de ruimte.
Sterrenstelsels zijn in de prille jeugd van het heelal ontstaan uit verdichtingen in het waterstof- en heliumgas waarmee de pasgeboren kosmos was gevuld. Waarnemingen met de gevoelige Hubble Space Telescope hebben laten zien dat de allereerste sterrenstelsel kleine, onregelmatige verzamelingen van sterren waren.
Volgens meteorologen begint de ruimte overigens pas op 10.000 kilometer: daar eindigt namelijk de atmosfeer. Volgens sommige natuurkundigen begint de ruimte op 20 miljoen kilometer afstand: vanaf daar heeft de zwaartekracht van de aarde niet meer de overhand.
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.
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.
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 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.
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.
Het Heelal heeft geen centrum, of middelpunt. De standaard analogie is die van een ballon. Het oppervlak van een ballon wordt groter als je 'm opblaast, maar dat gebeurd niet vanuit een centrum dat op het oppervlak zelf ligt.
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.
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.