Ongeveer 15 miljard jaar geleden, ontstond het Heelal uit de Oerknal.

D e structuur en organisatie van het universum worden onthuld in de lensen van de hubble. Planeten draaien rond sterren, sterren in sterrenstelsels, sterrenstelsels draaien rond in clusters en clusters draaien rond in het universum en vormen allen een groot en complex systeem van hemelse fenomenen. Binnenin zijn er zo'n 100 miljard observeerbare stelsels en de grote super clusters die elk duizenden stelsels bevatten binnen honderd miljoenen lichtjaren in de ruimte. Het Melkwegstelsel vormt samen met vijftien kleinere stelsels de Lokale Groep. Deze stelsels zijn klein in vergelijking tot hun companenen in de Virgo Super Cluster. Deze cluster is nu op reis naar een onbekende massa in de ruimte die de 'Grote Aantrekker' wordt genoemd. Deze onverklaarbare zwaartekracht trekt hemellichamen aan en is onverklaarbaar als een onderdeel van de uitdijing van het Universum, daarom denken wetenschappers dat donkere materie het antwoord kan zijn.

Govert Schilling over 'de Grote Aantrekker'

TIJDREIZEN

Als astronomen in de hemel kijken, kijken ze eigenlijk naar het verleden. Het licht van de sterren dat we zien heeft er miljarden lichtjaren over gedaan om bij ons te komen, dus zijn deze sterren de voorlopers van ons huidige universum. Astronomen zien een jong universum van net na de oerknal. Theoretisch gezien moeten astronomen ook een vroegere aarde kunnen zien, die zich net vormt in stofwolken van een nieuw universum.

Waarschijnlijk ziet het gehele Universum er nu zo uit.

EEN UNIVERSUM VAN UITDIJING

Direct na de oerknal begon het universum zich te verspreiden door de hele kosmos. Door ontdekkingen van Edwin Hubble geloven we nu dat het universum zich nog steeds verspreid met de grootste snelheden. De sterrenstelsels bewegen niet in de ruimte, maar bewegen met de ruimte, terwijl het zich uitbreid. Met andere woorden: ruimte zelf beweegt en neemt de stelsels mee. Terwijl de stelsels zich voortdurend naar buiten bewegen, blijft het zicht op het universum van elk punt in de ruimte hetzelfde volgens de conventie van de steady-state theorie. Die theorie zegt dat als de dichtheid van hemellichamen afneemt door uitdijing, toegevoegde stelsels haar plaats innemen. De steady-state wordt niet geaccepteerd door de ontdekking van quasars. Omdat quasars alleen op grote afstanden zijn gevonden, moeten ze een grotere rol hebben gespeeld in het verleden dat in het heden.

DE GEBOORTE VAN HET UNIVERSUM

Na een gigantische explosie die de elementen produceerde, waaronder helium en waterstof, en binnenin de extreem hoge temperaturen in de eerste minuten na de oerknal, begon het universum zich te vormen. Als de eerste onderdelen zich begonnen te verspreiden door de kosmos, koelden ze af om te condenseren tot hemellichamen. De theorieen van de oerknal zijn nog steeds theoretisch, terwijl telescopen in het vroege verleden van de explosie beginnen te graven zijn de mysteries van het universum nog maar voor een klein deel ontrafeld.

Govert Schilling over 'het Ontstaan van het Heelal'

INFLATIE

Na de oerknal groeide het universum eerst geaccelereerd, maar later begon het in een logaritmische weg uit te dijen. De explosie die plaatsvond in een enkele punt gooide delen naar de hoeken van het universum met snelheden groter dan de snelheid van het licht, wat elk hemellichaam dat voor de big bang bestond plat zou maken. De oerknal theorie zegt dat het universum begon als de homogene vuurbal. Nu is de observeerbare materie waaronden stelsels en superclusters, inelkaar geklonken voor meer dan 500 miljoen lichtjaren. In de supercluster zijn gaten van meer dans 400 miljoen lichtjaar groot die op het oog geen materie bevatten, maar donkere materie zouden kunnen bevatten.

DONKERE MATERIE

Volgens de statuten van de huidige oerknal- en inflatietheorieen moet de dichtheid van het universum gelijk zijn aan de kritieke dichtheid die zou bijdragen aan de snelle expansie. Daartegenover staat dat huidige gegevens aangeven dat alle zichtbare materie zo'n 10 procent is van de kritieke dichtheid die nodig is om het universum niet in elkaar te laten klappen. Als er geen andere materie is, hoe zouden stelsels dan in hun formatie blijven en wat zou dan de Grote Aantrekker zijn die de Virgo Super Cluster met meer dan een miljoen mijl per uur aantrekt? Er moet meer zijn dan we kunnen zien. Concluderend: Donkere Materie blijft wetenschappers bezig houden, met 90% van de materie van het universum, en zijn onzichtbaarheid.

Govert Schilling over 'Donkere Materie'

KOSMISCHE CURIOSA

Door het gehele heelal zweven vreemde objecten. Van pulsars tot MACHOs, het Universum bevat oneindig veel verassingen. Zo veel zelfs, dat we nog lang niet alle soorten objecten hebben gevonden. In het Universum komen dingen voor waar onze natuurkunde-wetten geen oplossing voor bieden. Het zou zelfs zo kunnen zijn dat er ergens in het Heelal er een planeet bestaat die helemaal uit pindakaas is opgebouwd. Om een indruk te geven wat het Universum allemaal aan curiosa te bieden heeft, geven we hieronder een korte samenvatting.

Een stukje pulsar-materie ter grote van een van een speldeknop weegt bijna twee keer zoveel als de grootste supertanker ter wereld!

Pulsars
Pulsars zijn kleine heel snel rondtollende sterren, die soms wel enkele honderden malen per seconde om hun as draaien. Ze hebben een afmeting van niet meer dan 40 kilometer, maar zijn waanzinnig zwaar. Pulsars ontstaan als een ster al zijn brandstof heeft opgebruikt. Dan valt de ster onder zijn eigen gewicht ineen, door deze hoge druk krijgt de ster nog een laatste opleving waarin hij zwaardere stoffen gaat verbranden, maar daarna valt de ster verder ineen. Naar gelang de grootte van de ster, verandert hij in een neutronenster of pulsar bij een kleine afmeting of een zwart gat bij een grote afmeting.

Zwart gat
Ze zuigen sterrenhopen op met grote kracht. Zwarte gaten zijn bekend geworden als de grote donkere diepten van het universum. Zwarte gaten kunnen echter alleen licht en hemellichamen opzuigen die zich op een bepaalde afstand van het zwarte gat bevinden. Onstaan na de dood van een grote ster, worden zwarte gaten gevormd als sterren worden gecombineerd op een punt. Dan stoppen ruimte en tijd en worden massa, volume en tijd een niet bestaand fenomeen in het centrum van het zwarte gat of een singulariteit. Op een bepaalde afstand van de centrale singulariteit is de gravitatiekracht van het zwarte gat zo sterk dat zelfs licht er niet van ontsnapt. De gebeurtenishorizon bepaalt de grootte van een zwart gat en is het point-of-no-escape voor alles en iedereen die deze onzichtbare grens passeert. Hoe groter de singulariteit van het zwarte gat des te groter de gebeurtenishorizon. Zwarte gaten zijn zwart. Als lichtstralen van andere hemellichamen schijnen op een zwart gat, worden ze of afgebogen of raken ze gevangen in de zwaartekracht van het zwarte gat. Al het licht dat een zwart gat zou kunnen beschijnen wordt in de gebeurtenishorizon gezogen.

Quasars
Afkorting van quasi-stellar radio-objects. Sterachtig hemellichaam op zeer grote afstand. Vroeger dacht men dat quasars zeer heldere sterren waren, maar het zijn waarschijnlijk de extreem heldere kernen van sterrenstelsels aan de rand van het Universum, die een zeer grote hoeveelheid radiostraling uitzenden.

Jet
Een reusachtige straal van snel bewegende elektronen van enkele tienduizenden lichtjaren lang. Deze straal wordt uitgezonden door een sterrenstelsel dat wordt opgeslokt door een in zijn centrum aanwezig superzwaar zwart gat.

MACHO
MAssive Compact Halo Objects. MACO is een verzamelnaam voor verscheidene hemellichamen. Bruine Dwergen, Witte Dwergen en andere uitgebrande sterren, kortom alles wat zwaar en donker is wordt een MACHO genoemd. MACHOs zouden huizen in de grote halo's rond sterrenstelsels. Ze zijn bedacht als oplossing voor de ontbrekende materie. Deze zou kunnen worden opgevuld met normale deeltjes, die slecht waarneembaar zijn (MACHOs) of exotische deeltjes waar wij het bestaan niet van kennen (WIMPs). Helaas is er nog steeds geen een gevonden en gaat de zoektocht naar de ontbrekende materie gewoon door.

Neutrino
Een neutrino is een elementair deeltje zonder elektrische lading en waarschijnlijk zonder massa. Het neutrino is een kandidaat voor de oplossing van het probleem van de ontbrekende materie. Neutrino's vertonen haast geen wisselwerking met ander deeltjes en vliegen overal dwars doorheen. Daarom schieten de "oerneutrino's" die tijdens de oerknal ontstonden nog steeds rond. Ookal hebben ze haast geen massa, te samen wegen ze behoorlijk wat en zouden zo een verklaring kunnen zijn voor de donkere materie.

Grote Aantrekker
Ons eigen sterrenstelsel wordt met een enorme grote snelheid richting het sterrenbeeld Centaur getrokken. Men was van mening dat daar een grote massa moest zijn en noemde deze Grote Aantrekker. Op de positie van de Grote Aantrekker is later een zeer grote supercluster van sterrenstelsels ontdekt, die inderdaad de oorzaak is voor onze beweging richting het sterrenbeeld.

WIMP
Weakly Interacting Massive Particle De WIMP is net als de MACHO kandidaat voor de Donkere Materie. Het enige verschil is dat deze deeltjes niet-baryonisch zijn. Dat wil zeggen, het zijn exotische deeltjes die wij niet kennen, en tot nu toe nog niet kunnen waarnemen. Tot nu toe is er nog geen WIMP waargenomen.

Govert Schilling over 'Kosmische Curiosa'