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.
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.
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.
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.
We kennen slechts 5 procent van het heelal.
De ruimte wordt gewoonlijk gezien als helemaal leeg. Maar dat is niet waar. De grote ruimtes tussen de sterren en planeten zijn gevuld met enorme hoeveelheden dun uitgespreid gas en stof. Zelfs de leegste delen van de ruimte bevatten nog ten minste een paar honderd atomen of moleculen per kubieke meter.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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 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.
Grondlegger van de oerknaltheorie is de Leuvense hoogleraar en priester dr. Georges Lemaître. De term 'big bang' werd voor het eerst door Fred Hoyle in 1950 gebruikt als een denigrerende aanduiding om zijn afkeer van de theorie tot uitdrukking te brengen.
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.
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.
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).
Het heelal is zó groot, dat we nog maar van een heel klein stukje weten wat er allemaal in rond zweeft. In het heelal zijn heel veel sterrenstelsels met wel miljarden sterren. In ons sterrenstelsel, het melkwegstelsel, zijn ongeveer 200 miljard sterren oftewel 200.000 miljoen!
Wetenschappers hebben de Hubbleconstante nu vastgesteld op 73,2 kilometer per seconde per megaparsec. Stel, twee sterrenstelsels staan één megaparsec (=3,26 miljoen lichtjaar) uit elkaar, dan groeit de afstand tussen deze twee stelsels met een snelheid van 73,2 kilometer per seconde.
Proxima Centauri is de ster die zich, zoals de benaming ook aangeeft, het dichtst bij het zonnestelsel bevindt: op 4,25 lichtjaar.
De aarde bevindt zich op ongeveer 150.000.000 km van de zon. De dichtstbijzijnde ster staat op een afstand van ongeveer 4 lichtjaar, dat is een slordige 40.000.000.000.000 km. Veel nulletjes... het gaat dus over veertigduizend miljard km.
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.