Loading AI tools
alle materie en energie binnen het gehele ruimte-tijdcontinuüm waarin wij bestaan Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Het heelal of universum in de astronomie, ofwel de kosmos in de kosmologie, zijn synoniemen voor alle materie en energie binnen het gehele ruimtetijd-continuüm.
.jpg)
De sterrenkunde maakt onderscheid tussen het zichtbare en het theoretische heelal:
| Fysische kosmologie | |
|---|---|
 | |
Algemeen
| |
Vroege universum
| |
Uitbreidend universum
| |
Structuur formatie
| |
Toekomst van het heelal
| |
Onderdelen
| |
De huidige wetenschap gaat ervan uit dat het heelal is gevormd zoals beschreven in de oerknaltheorie, die stelt dat het heelal circa 13,75 miljard (± 1%) jaar geleden is ontstaan. De Belgische astronoom Georges Lemaître introduceerde in 1927 de theorie dat het universum uitdijt, wat verklaarde dat ver verwijderde sterrenstelsels een roodverschuiving vertonen. De Amerikaanse astronoom Edwin Hubble ontdekte, twee jaar later, experimenteel bewijs voor Lemaîtres theorie. Hubble bewees dat alle sterrenstelsels zich van de aarde verwijderen, met een snelheid proportioneel tot hun afstand ten opzichte van de aarde, een natuurkundige wetmatigheid die nu de Wet van Hubble-Lemaître wordt genoemd. Dit gegeven impliceert een oerbegin vanuit een bepaald punt, en in 1931 kwam Lemaître met de hypothese dat het heelal vanuit de explosie van een "oeratoom" moest zijn ontstaan. Laatdunkend werd deze theorie vervolgens door de Britse astronoom Fred Hoyle "bigbangtheorie" genoemd, een nog veelgebruikte term met (tegenwoordig) een neutrale connotatie. Het belangrijkste bewijs voor de theorie kwam in 1964 van Arno Allan Penzias en Robert Woodrow Wilson, die hiervoor de Nobelprijs voor de Natuurkunde kregen. Zij ontdekten bij toeval, ze waren er niet naar op zoek, de kosmische achtergrondstraling, die werd voorspeld door de oerknaltheorie.
Van de verst verwijderde sterrenstelsels is de golflengte van het licht dat de aarde bereikt met meer dan een factor 6 toegenomen. Dit wijst erop dat het heelal met deze factor is uitgedijd sinds het licht, na de oerknal, van deze sterrenstelsels vertrok.
Aan de hand van de temperatuur van de kosmische achtergrondstraling gemeten door de "Cosmic Background Explorer" (COBE) kon worden berekend hoe oud het heelal is. Het moment van de bigbang werd uiteindelijk bepaald op 15,556 miljard jaar geleden, met een foutmarge van (slechts) 24 miljoen jaar. Recenter onderzoek met de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) gaf echter een ouderdom van 13,7 miljard jaar met een onzekerheid van 1% (circa 137 miljoen jaar). Metingen van ESA met Planck Observatory, bekendgemaakt in 2013, wijzen op een leeftijd van 13,8 miljard jaar.[1]
Om de grote-schaalstructuur van het heelal te bestuderen, wordt geprobeerd in verschillende gebieden aan de hemel, door lange opnames met meerdere telescopen tegelijk, zo zwak mogelijk lichtende sterrenstelsels te onderzoeken. Voorbeelden zijn het Hubble Extreme Deep Field en het Lockman Hole. Ook zijn er projekten om de roodverschuiving, en dus de afstand, van zo veel mogelijk sterrenstelsels te bepalen, bijvoorbeeld de Sloan Digital Sky Survey.
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. Deze clusters op hun beurt zijn opgebouwd uit honderden tot duizenden sterrenstelsels. Zo’n cluster kan een diameter hebben van enkele tientallen- tot honderden miljoenen lichtjaren.
De topologie van deze grote-schaalstructuur van het heelal kan vergeleken worden met die van zeepsop: de materie van het heelal bevindt zich in dunne 'vlakke' gebieden, die betrekkelijk 'lege' superholtes omsluiten. Op de grenzen van de vlakken bevinden zich de filamenten, uitgerekte slierten van sterrenstelsels, en op de kruispunten van de filamenten bevinden zich de clusters. Een andere vergelijking is die met een spons, waarin ook de 'lege' gebieden met elkaar zijn verbonden. Op de grootste afstanden worden deze filamenten Large Quasar Group genoemd die grote aantallen quasars bevatten[2]. Een van de grootste daarvan is de Huge Large Quasar Group.
 |
| Het Hubble Ultra Deep Field, een miniem stukje van de zichtbare hemel uitvergroot door de Hubble-ruimtetelescoop (NASA & ESA, 2004). Bijna ieder ellipsvormig puntje is een afzonderlijk sterrenstelsel met elk circa 100 miljard sterren. Alleen de weinige exact ronde puntjes zijn sterren van de Melkweg die op de voorgrond staan. In iedere willekeurige richting ziet men ongeveer hetzelfde beeld: een heelal gevuld met miljarden sterrenstelsels. Voor meer details kunt u op het plaatje klikken. |
Ideeën over de plaats van de aarde in de kosmos worden niet langer door geocentrisme of heliocentrisme beheerst, zoals ten tijde van Copernicus en Galilei. De plaats van de aarde kan inmiddels redelijk goed gesitueerd worden. Van kleiner naar groter systeem, maakt de aarde deel uit van achtereenvolgens:
Het uitdijen van het heelal heeft implicaties voor het uiteindelijke lot van het heelal. Het belangrijkste is hierbij de dichtheid van het heelal (de hoeveelheid materie per hoeveelheid ruimte). De meest gangbare theorieën zijn de "Big Chill, Big Rip" (open heelal), "Big Crunch" (gesloten heelal) en het vlakke heelal.
Maar er is een hypothese onder astronomen dat de dichtheid van het zichtbare heelal ook nog zou kunnen worden beïnvloed door externe factoren. Het voor de mens waarneembare heelal zou bijvoorbeeld kunnen zijn ingebed in een nog groter gebied, met een hogere dichtheid, waar het uiteindelijk mee in botsing zal komen. Deze hypothese van een multiversum, 'een wereld van meerdere heelallen', wint steeds meer aanhang onder sterrenkundigen.
Inleidende boeken over het universum:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
