De Oerknal

Inleiding

Hoe is het heelal ontstaan en wanneer? Hoe heeft de ontwikkeling plaatsgevonden? Hoe zal het eindigen en wanneer? Deze vragen houden astronomen al eeuwenlang bezig. Ze denken nu te weten hoe het heelal zich van de eerste milliseconde van haar ontstaan heeft ontwikkeld tot haar huidige vorm. De astronomen weten niet zeker van hoe zal aflopen met het heelal.

Het uitdijende Heelal

Rond 1915 was niemand er zeker van of de andere melkwegstelsels deel uitmaakten van onze Melkweg. Edwin Hubble toonde later aan dat de andere melkwegstelsels buiten de onze lagen. Alle melkwegstelsels bewegen zich van ons vandaan. Dit betekent dus dat het heelal steeds groter wordt, het dijt uit. Hier kun je dus afleiden dat het heelal vroegen kleiner was. Dus als we nog verder terug kijken, dan zou dat betekenen dat er ooit een tijd moet zijn geweest waarin alle materie in het heelal op één plaats was samengepakt.
Je kunt je dit voorstellen als een ballon met een ballon met bolletjes. De ballon is het heelal en de bolletjes de melkwegstelsels. Wanneer de ballon langzamerhand steeds verder wordt opgeblazen, dijt het "heelal" uit en raken de "melkwegstelsels" Men gaat er vanuit dat het heelal is ontstaan als gevolg van een gigantische explosie, de oerknal, die de huidige uitbreiding van het heelal in werking heeft gezet.

Na de Oerknal

De Oerknal kan geen gewone explosie zijn geweest, waarbij materiaal in de omringende ruimte wordt geslingerd. Er was immers voor de oerknal niets - geen materie, geen energie, geen ruimte en geen tijd. Het heelal bestond gewoon niet. Materie, energie, ruimte en tijd ontstonden bij de oerknal. Waarschijnlijk vond de Oerknal zo'n 15 miljard jaar geleden plaats.
Een miljoenste seconde na de Oerknal was de termperatuur van het heelal hoger dan 10 miljard graden Celsius (!). Het heelal was toen gevuld met energie in de vorm van fotonen (kleine pakketjes straling of stralingsdeeltjes). Deze fotonen kunnen onder bepaalde omstandigheden veranderen in materie deeltjes. Dit gebeurde bij de "geboorte" van het heelal. Het grootste deel fotonen veranderde daarna weer terug in straling, maar het deel dat overbleef vormden de atoomdeeltjes die het heelal vormden zoals het nu is. Toen het heelal 10 seconden oud was, waren alle protonen, neutronen en elektronen al gevormd.
Meteen begon het heelal uit te dijen en af te koelen. Na zo'n 3 minuten was de termperatuur al gezakt naar "slechts" 1 miljard graden. Er vond toen een chemische reactie plaats tussen de protonen en neutronen en hierbij ontstonden de kernen van atomen, zoals helium.
Na een paar duizend jaar was de temperatuur inmiddels gezakt tot ongeveer 3000 graden Celsius. Toen begonnen de protonen en elektronen samen te smelten tot waterstof atomen en de heliumkernen werden heliumatomen. Verder werd het heelal doorzichtig doordat het steeds verder uitdijde.
Tegenwoordig geeft de straling in de ruimte een termperatuur van ongeveer -270 graden Celsius oftewel 3 Kelvin. Dus slechts 3 graden boven het absolute nulpunt.

De toekomst van het heelal

De astronomen denken bij allemaal dat het heelal is ontstaan door een grote oerknal en zich daarna op een bepaalde manier heeft ontwikkeld. Echter weten ze niet wat er in de toekomst met het heelal gaat gebeuren. Het heelal zal nog wel enkele miljarden jaren blijven uitdijen, maar of dit zo door gaat???
De meeste astronomen denken dat dit het geval zal zijn. Zij spreken daarom van een open heelal. Er zijn echter ook atronomen die denken dat er voldoende verborgen materie is om het uitdijen van het heelal tegen te gaan. Dit is een gesloten heelal. Het heelal zal dan op den duur instorten en eindigen in een grote "krimp". Echter kan er daarna misschien weer een nieuwe explosie plaatsvinden en dan begint het verhaal weer van voor af aan...

Oerknal | Sterren | Nevels | Melkwegstelsels | TMR-1C