Het heelal is enorm groot en het groeit nog door ook. Natuurkundige Diederik Roest van de Rijksuniversiteit Groningen neemt ons mee in het heelal en legt uit hoe Edwin Hubble ontdekte dat het heelal nog steeds uitdijt.
Kijk hier de video of scroll naar beneden om Diederiks reactie op de reacties onder de video te lezen:
Scientias: Diederik, het blijft bizar hoe groot het is en vooral dat wij er ook steeds beter aan kunnen rekenen. Kristof-k1d heeft een vraag, namelijk: ‘Universiteit van Nederland, jullie hebben een grote fout gemaakt! 3:45 Het waarneembare heelal zou een grootte hebben van 50 miljard lichtjaar maar dat is ver voor de oerknal!!! Is dit niet foutief en zou het 5 miljard lichtjaar zijn?’
Diederik Roest: “Een hele leuke en goeie vraag en inderdaad, dat zou je bijna denken. Het blijkt toch zo te zijn dat sommige sterrenstelsels al verder van ons af liggen dan de leeftijd van het heelal. De gedachte is dat het heelal maar 13 miljard jaar oud is. Licht kan maar 13 miljard lichtjaar afleggen en dus kunnen alle sterrenstelsels maximaal zover van ons afliggen. Alleen er zit een addertje onder het gras: nadat sterrenstelsels licht hebben uitgezonden kunnen ze nog verder van ons af zijn komen te liggen. Dan moet je even rekenen en dan blijkt dat de verst gelegen sterrenstelsels zo’n 50 miljard lichtjaar ver weg ligt en het waarneembare heelal dus ook zo groot is.”
S: Alle sterrenstelsels gaan van ons af, hoe kan het dan dat het Andromedastelsel op ramkoers ligt met de Melkweg, vraagt TheBigSocial. Hoe zit dat?
DR: “Dat is ook een heel goeie vraag, het is een beetje een ‘white lie’. Rond de tijd van Edwin Hubble in 1920 zijn we voor het eerst buiten onze eigen melkweg gaan kijken. Toen hebben we andere sterrenstelsels in ons vizier gekregen. Het gros beweegt zich van ons af. Daarom denken we ook dat het heelal uitdijt. Want in een uitdijend heelal moeten de stelsels zich ook van ons af bewegen. Er blijkt echter een klein aantal stelsels te zijn dat zich hier niet helemaal aan houdt, bijvoorbeeld het Andromedastelsel, dat komt op ons af.
Dat zit zo: alle stelsel hebben een eigen beweging. Die kunnen dus verschillende kanten opgaan. Grofweg bewegen die zich als botsautootjes in de ruimte in een willekeurige richting. Door het uitdijen wordt er een tweede snelheid aan toegevoegd, namelijk het van ons af bewegen omdat het heelal groeit. Een klein aantal stelsels gaat zo snel dat die in tegenovergestelde richting naar ons toekomen. dus hun eigen snelheid wint van de snelheid van het uitdijende heelal.
Dit neemt niet weg dat als je naar alle stelsels kijkt dat er een duidelijke trend is dat de meeste stelsels zich van ons af bewegen. Dat komt door de uitdijing van het heelal.
Sinds Edwin Hubble hebben we het grote plaatje. Het heelal dijt uit en er was een oerknal. Als de tijd terugloopt was alles steeds kleiner en ooit heeft alles zich in een punt bevonden. Dat noemen we de oerknal. Dat idee komt voor uit waarnemingen van Hubble uit de jaren 1920 en 30. We weten inmiddels dat het heelal versneld uitdijt en daarvan weten we dat dit door donkere energie komt. We weten dit pas sinds 25 jaar. Kortom: we weten dat het sneller gaat, maar wat eraan ten grondslag ligt weten we nog steeds niet.
Dit houdt heel veel mensen bezig: what is out there wat we niet begrijpen.
Dus: aan de ene kant willen we die donkere energie modelleren, met vragen als: past het binnen de modellen? En: weten we wat het is?
Aan de andere kant is het ook observationeel. Die eerdere waarnemingen van donkere energie van rond jaar 2000, wat kunnen we daar nu mee?
We hebben het idee dat we veel nieuwe dingen gaan leren dit jaar omdat er veel informatie uit bijvoorbeeld de Euclid-missie gaat komen. We weten dat zwaartekracht en materie donkere materie niet kunnen vormen. We weten dus niet wat het is dat het heelal steeds verder naar buiten duwt.
We hopen dat we iets te weten gaan komen met experimenten dit jaar, waaronder dus de Euclid-missie. We denken dat hier echt informatie uit voortkomt die ons begrip vooruit gaat brengen. We zijn nu zo’n 100 jaar na Hubble en we snappen de eerste uitdijing nu best goed. Nu willen we ook begrip van de versnelling van de uitdijing.”
S: Zijn er al data binnen van de Euclid-missie?
DR: “Ja, First light is al binnen en die data worden geanalyseerd. Het is niet alleen Euclid, maar ook DESI en DES. Omdat we dat vanuit verschillende invalshoeken kijken kunnen we echt stappen zetten. Sinds de ontdekking van donkere energie in 1998 zijn we er eigenlijk niet meer te weten gekomen. We weten hoeveel er is, maar wat het is, waar het uit bestaat , etc, we weten het niet.”
S: Drie missies, dat is wel belangrijk he?
DR: “Ja, dat is heel belangrijk, want je doet heel moeilijke metingen, dus je moet wel weten of het klopt. Je moet allemaal aannames doen. Je zet niet je telescoop aan en je hebt je antwoord. Je hebt dus al een theorie en afschattingen en die moeten dus onafhankelijk gemeten kunnen worden. Ze meten allemaal verschillende dingen. Zo krijg je veel informatie en hopelijk een aanwijzing in welke richting we moeten denken.”
