Zo'n 15 miljard jaar geleden waren er geen sterrenstelsels, geen sterren, geen planeten en dus ook geen leven. Het Heelal bestond uit een compacte bol van waterstof (protonen, neutronen en elektronen en hun anti-deeltjes: anti-protonen, anti-neutronen en positronen) en straling. Totdat op een moment er een enorme explosie plaatsvond... de Oerknal! De compacte oersoep knalde met een enorm geweld uiteen: in honderd stappen van elk 10³⁵ seconde verdubbelde de grootte van het Heelal. Door deze uitdijing (die nog steeds, zij het wat langzamer doorgaat) namen de dichtheid en temperatuur van het Heelal sterk af: na een tienduizendste seconde was de temperatuur al gedaald tot slechts 10 biljoen graden. Waanzinnig heet voor ons begrip, maar al te koud om protonen en neutronen te laten ontstaan. Na een seconde bedroeg de temperatuur nog maar 6 miljard graden en konden er ook geen nieuwe elektronen meer gevormd worden. De deuren werden als het ware gesloten: er kwamen geen nieuwe deeltjes meer bij.

Govert Schilling over 'het Ontstaan van het Heelal'

DEELTJESOORLOG

Toen begon het bloedbad. Door de vernietigingsdrang van deeltjes en anti-deeltjes werd het grootste deel van de deeltjes-populatie vernietigd. Slechts een op de vijfhonderd miljoen deeltjes bleef over. Hieruit moest het heelal opgebouwd worden. De eerste driehonderdduizend jaar was het Heelal een ondoorzichtige plasma-brei van positief geladen atoomkernen en negatief geladen elektronen. Door de uitdijing koelde de temperatuur af naar een paar duizend graden en konden de atoomkernen en elektronen zich mengen tot neutrale atomen. Toen kon de straling zich vrijelijk voortplanten: het heelal was transparant geworden. Inmiddels zijn we zo'n 15 miljard jaar verder en is de temperatuur gedaald naar zo'n 3 graden Kelvin wat dicht bij het absolute nulpunt van -273 graden licht. De overgebleven straling noemt men kosmische achtergrondstraling. Doordat de snelheid waarmee de fotonen reizen is beperkt tot de lichtsnelheid van 300.000 km. per seconde kijken we een heel eind terug in de tijd als we naar deze achtergrondstraling kijken. Het komt uit alle hoeken van het heelal en geeft de situatie van 15 miljard jaar geleden weer. Het is alsof we de oerknal van binnenuit meemaken.

ONTSTAAN VAN STERRENSTELSELS

Hoe sterrenstelsels precies geformeerd worden weet niemand precies. Na de oerknal moeten er verdichtingen zijn ontstaan in de enorme materiebrij, die samentrokken door de zwaartekracht en steeds compacter werden en verder ineen zakten. Tesamen met de ineenzakking ging deze wolk ook steeds sneller draaien, de wolk raakte afgeplat en daaruit konden dan sterren geboren worden.

In de top van deze reusachtige gas- stofwolk schijnt het licht van een jonge ster.

GEBOORTE VAN EEN STER

Soms onstonden er toevallig verdichtingen in deze wolk, door hun eigen gewicht klonterden ze verder samen en vormden zo een stofbal van ongeveer een tiende lichtjaar, dit is nog geen ster maar wordt een Bok-globule genoemd (naar de Nederlandse/Amerikaanse astronoom Jan Bok die deze verschijnselen bestudeerde). Na een paar honderdduizend jaar wordt het gas binnenin zo'n Bokglubule heet genoeg, om zelf infrarode straling uit te zenden: de Bok-globule is nu een proto-ster geworden. Wanneer het binnenste van een proto-ster kernfusiereacties aangaat, wordt zij een echte ster genoemd. A star is born.

DOOD VAN EEN STER

Zowel zwarte gaten, als neutronensterren worden gevormd na de dood van een ster. De hitte van een ster zorgt voor uitwaartse druk en houdt de zwaartekracht in evenwicht, tijdens het branden van een ster. De ster stopt met branden als hij alle brandstof heeft verbruikt met als gevolg dat er geen hitte overblijft om de zwaartekracht tegen te gaan. Het overgebleven (inter)stellaire materiaal stort in. Afhankelijk van de grootte van de ster wordt er of een witte dwerg gevormd bij een grootte van bijvoorbeeld onze zon, of een zwart gat bij grootten vanaf drie keer de zonsgrootte.

In de ringnevel rond deze ster kunnen door verdichtingen planeten ontstaan.

ONTSTAAN VAN PLANETEN

Hoe planeten precies zijn ontstaan weet men niet, maar alles wijst erop dat het mysterie nu wordt ontsluierd. Men heeft namelijk rond sterren platte ronde schijven gevonden, die wellicht de kraamkamer van planeten kunnen zijn, Bij de vorming van een ster onstaat er een grote platte ronddraaiende schijf van gas en stofdeeltjes rond de ster. Door verdichtingen vormen er grote bollen van gas en stofdeeltjes die zich samentreken tot een bol. Dit zijn de planeten. In ons zonnestelsel bevinden zich negen planeten. Men heeft een lange tijd gedacht dat er een tiende was. Er zou een planeet genaamd Vulcanus tussen de Zon en Mercurius draaien, maar deze is nooit gevonden. Ook zou er een planeet bestaan achter de Pluto, maar ook deze is nooit ontdekt. Tegenwoordig denkt men dat er hoogstwaarschijnlijk maar ACHT planeten zijn. Pluto zou waarschijnlijk geen planeet zijn, maar een grote ijsklomp!

Govert Schilling over 'het Ontstaan van Planeten'

DONKERE MATERIE

Ongeveer 90 tot 95% van de massa van het Heelal bestaat uit 'donkere materie'. Wat is 'donkere materie' zul je je afvragen.. Wetenschappers verwachtten na de oerknal een veel grotere hoeveelheid materie dan dat ze aantroffen. Dit blijkt onder andere uit modelvoorstellingen m.b.t. het onstaan van helium en andere lichte elementen na de oerknal, waarna slechts 5% van de massa van het heelal uit gewone materie bestaat. De andere 95% wordt 'donkere materie' genoemd. Het is heet zo, omdat het bestaat uit voor ons niet zichtbare (exotische) deeltjes. Men weet echter wel dat het bestaat. Het fungeert namelijk als de kleefstof voor sterrenstelsels. Dit concludeert men uit het feit dat er objecten met een snelle rotatie zijn gevonden in de buitenste gebieden van spiraalstelsels en uit bewegingen van sterrenstelsels in sterrenhopen die vooral gezien het lange tijdsbestek allang uit elkaar hadden moeten vallen. Donkere materie is door de zwaartekracht zogezegd de kleefstof van sterrenstelsels. Men weet waar de 'donkere materie' zich ongeveer moet bevinden en aan wat voor exotische eisen het moet voldoen, maar niemand heeft het tot nu toe gevonden.

Govert Schilling over 'Donkere Materie'

PROBLEMEN VAN DE OERKNAL

Singulariteit
De oerknal heeft problemen omdat zij als een onverklaarbare gebeurtenis zonder oorzaak wordt behandeld (een z.g. singulariteit).

Sterrenstelsels
De oerknaltheorie kan niet overtuigend verklaren, hoe materie in klonten georganiseerd werd (sterrenstelsels en clusters).

Structuur
De oerknaltheorie kan niet voorspellen hoe de structuur van het heelal gehandhaafd blijft. Momenteel kan dit alleen door 'donkere materie' verklaard worden. Maar het bestaan van donkere materie is tot nu toe ook nog nooit bewezen.

Ouderdomsparadox
Na de oerknal werden alleen lichte deeltjes zoals helium en deutherium gevormd, maar geen zware elementen. Deze moeten zijn gevormd in reuzensterren- of supernovaexplosies. Er zou dus een generatie sterren moeten zijn die geen zware deeltjes bevat, maar hiervan ontbreekt ieder spoor.

Ons heelal heeft twee mogelijkheden. Het krimpt ineen, of het blijft eeuwig uitdijen.

EINDE VAN HET HEELAL

Het heelal dijt nog immer uit, hetzij steeds langzamer. Wat gaat er gebeuren in de verre toekomst? Er zijn op dit moment twee theorieen:

Theorie I
De expansie remt steeds verder af en komt tot stilstand. De sterrenstelsels elkaar gaan aantrekken, komen steeds dichterbij elkaar en botsen uiteindelijk met elkaar en versmelten. Hierdoor stijgt de temperatuur weer en exploderen de gesmolten sterren en eindigen als een groot zwart gat, waarna de oerknal weer opnieuw kan beginnen. Van Big-Bang naar Big-Crunch...

Govert Schilling over 'Meerdere Universa'

Theorie II
De expansie zal NOOIT stoppen, hij remt wel af , maar blijft doorgaan. De sterrenstelsels drijven steeds verder uit elkaar, het heelal wordt steeds donkerder, leger en kouder. Uiteindelijk is er voor elk elementair deeltje net zoveel ruimte als nu voor de sterrenstelsels.

Govert Schilling over 'het Eind van het Heelal'