Het is niet mogelijk om sneller te reizen dan het licht. De oerknal was 13,7 miljard jaar geleden. Waarom heeft het heelal een diameter van ruim 90 miljard lichtjaar en niet 27,4 miljard lichtjaar?
Honderd jaar geleden dachten astronomen dat het heelal oneindig oud was. Dit veranderde in de jaren twintig van de vorige eeuw toen wetenschapper Edwin Hubble de afstanden berekenden tot het Andromedastelsel en tientallen andere spiraalstelsels. Hubble schatte de leeftijd van het heelal op twee miljard jaar. De verste spiraalstelsels die hij zag waren 140 miljoen lichtjaar verwijderd, waardoor astronomen uitkwamen op een doorsnee van 280 miljoen lichtjaar.
Inmiddels weten we dat het heelal veel groter is. De verst verwijderde objecten bevinden zich op 47 miljard lichtjaar van de aarde, waardoor de diameter van het universum ongeveer 94 miljard lichtjaar is. Voorbeelden van verre objecten zijn de ster Earendal (28 miljard lichtjaar), sterrenstelsel HD1 en sterrenstelsel UNCOVER Z-13 (33 miljard lichtjaar). Duizelingwekkende afstanden.
Hoe komt het dat deze objecten zo ver van ons verwijderd zijn?
Dit komt door de uitdijing van het universum. Als we met een telescoop naar het sterrenstelsel UNCOVER Z-13 kijken, dan zien we het licht van het sterrenstelsel dat 13,4 miljard jaar nodig had om de aarde te bereiken. Het universum was 300 miljoen jaar na de oerknal echter veel kleiner dan nu. Het licht is daarom vertrokken van een afstand veel dichter bij de aarde (die toen overigens nog niet bestond).
Stel je eens voor… Je staat op een weg. Een meter voor je staat een persoon, een meter verder nog iemand en dat gaat zo eindeloos door. Stel je nu voor dat de weg iedere minuut groeit. Na één minuut is de persoon voor je twee meter van je verwijderd, diegene daarna vier meter, de volgende zes meter en dat gaat zo door. Na twee minuten zijn de onderlinge afstanden drie meter, een minuut later vier meter en heel geleidelijk zijn de verste personen nauwelijks meer te bereiken. Je kunt het universum vergelijken met deze groeiende weg. Onderlinge afstanden worden groter, terwijl objecten zelf niet (of nauwelijks) bewegen.
Wat als we nu met een ruimteschip de aarde verlaten met de lichtsnelheid: kunnen we dan ooit een ver sterrenstelsel bereiken als UNCOVER Z-13 of HD1? Nee, niet dus. Aangezien het universum uitdijt, blijven de afstanden toenemen en zijn verre sterrenstelsels – zelfs al reizen we met snelheid van het licht – nooit te bereiken.
Ruimtefoto van de week
De ruimtefoto van de week is bovenstaande foto van HD1. Het licht van dit sterrenstelsel is 13,5 miljard geleden uitgezonden, maar de afstand zou nu 33,4 miljard lichtjaar zijn. Astronomen kwamen dit verre hemellichaam op het spoor na meer dan 1.200 uur turen naar de nachtelijke hemel met verschillende telescopen. HD1 is extreem helder in ultraviolet licht, wat mogelijk komt doordat het sterrenstelsel een superzwaar zwart gat herbergt met een massa van honderd miljoen zonnen. Mogelijk dat we dankzij de James Webb-telescoop meer te weten gaan komen over HD1.
