Vermoedelijk is ons universum 13.8 miljard jaar geleden gevormd in een 'oerknal', waarin ruimte en tijd zelf gecreeerd werden. Uit de energie besloten in de oerknal ontstonden de bouwstenen van de materie, en in de allereerste minuut werden al de kiemen gelegd van een bewoonbaar heelal met structuur.
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.
De oerknal of big bang is de populaire benaming van de kosmologische theorie die op basis van de algemene relativiteitstheorie aannemelijk maakt dat 13,8 miljard jaar geleden het heelal ontstond uit een enorm heet punt (ca. 1028 K), met een bijna oneindig grote dichtheid, ofwel een singulariteit.
Het universum wordt kleiner en kleiner en steeds warmer. Uiteindelijk stort alle materie in zwarte gaten ineen, die vervolgens fuseren tot één gigantisch zwart gat of Big Crunch-singulariteit (een singulariteit is een punt met een bijna oneindig grote dichtheid).
Nee, voor zover wij weten is er geen einde aan de ruimte. Het heelal is oneindig groot.
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.
Op een bepaald moment is deze singulariteit begonnen met uitdijen en dat noemen wetenschappers de oerknal. De drijvende kracht achter de uitdijing van het heelal is donkere energie: een mysterieuze vacuümenergie die werkt als een soort anti-zwaartekracht.
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.
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.
Het eerste bewijs voor leven op aarde komt van 3,5 miljard jaar oude fossielen van oeroude bacteriën. Wetenschappers denken daarom dat het eerste leven een cel was. Die cel zou bijna 4 miljard jaar geleden voor het eerst in onze oceaan hebben gezwommen.
De geschiedenis van de Aarde schetst het ontstaan en de ontwikkeling van de planeet waarop de mensheid leeft. Volgens gangbare wetenschappelijke inzichten is de Aarde ongeveer 4,56 miljard jaar (4,56·109 jaar = 4.560.000.000 jaar = 4,56 Ga) geleden gevormd door accretie van materiaal uit de zonnenevel.
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.
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.
Een wormgat is een soort kosmische shortcut. Als een worm van de ene kant van een appel naar de andere kant wil, kan hij eromheen kruipen. Maar hij kan zich ook een weg door de appel heen knagen. Zo creëert hij een afsnijroute – vandaar de term wormgat.
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.
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.
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.
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.
De Melkweg is een spiraalvormig sterrenstelsel. De aarde bevindt zich op ongeveer 25.000 lichtjaar van het middelpunt van de Melkweg. Midden in de Melkweg bevindt zich het zwarte gat Sagittarius A*. Kijk je hiernaar vanaf de aarde, dan staat dit zwarte gat in het sterrenbeeld Boogschutter, ofwel Sagittarius.
De verste ster ooit is ontdekt in 2018. Deze ster staat op 9 miljard lichtjaar van de aarde! Een lichtjaar is gelijk aan 9,46 biljoen kilometer, dus deze ster staat 9 miljard keer 9,46 biljoen kilometer van onze aarde. De ster heeft de wetenschappelijke naam MACS J1149 LS1.
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.
Het sterrenstelsel HD1 lijkt op zo'n 33,4 miljard lichtjaar afstand van de aarde te staan. Daarmee zou dit het verste object zijn dat ooit is gezien. De extreme helderheid ervan stelt astronomen voor een raadsel. Het sterrenstelsel HD1 is mogelijk het verste object dat astronomen ooit hebben ontdekt.