Hoe we dat merkten
Het licht van verre sterrenstelsels bleek naar de rode kant van het spectrum verschoven te zijn. Hoe verder een sterrenstelsel weg is, hoe sterker de verschuiving. Dat gebeurt wanneer een bron zich verwijdert. Maar sterrenstelsels bewegen niet weg als brokstukken van een explosie: de afstand ertussen neemt toe, en het licht wordt onderweg mee uitgerekt.
Daaruit volgde de regel die eind jaren twintig werd ontdekt: de snelheid waarmee sterrenstelsels zich verwijderen is evenredig met de afstand. Twee keer zo ver betekent twee keer zo snel. Geen enkele explosie gedraagt zich zo, maar gelijkmatig uitdijende ruimte wel.
Stel je deeg met rozijnen in de oven voor. Het deeg rijst, en elke rozijn ziet alle andere van zich weg bewegen. Geen enkele rozijn bevindt zich daarbij in het centrum.
Het beeld van een explosie blijft vooral door de naam in ons hoofd zitten. Die naam werd bedacht door een astronoom die de theorie juist niet aanvaardde, en die naam sprak hij spottend uit. De naam bleef hangen, net als een beeld dat geen deel uitmaakt van de theorie zelf.
Er was een explosie op één punt, en de materie vloog van daaruit de lege ruimte in.
De ruimte omringde die gebeurtenis niet, maar deed eraan mee. De uitdijing vindt overal tegelijk plaats en heeft daarom geen centrum, geen rand en geen lege ruimte eromheen.
Wat dijt uit en wat niet
Afstanden nemen alleen toe waar niets ze bij elkaar houdt. Binnen een sterrenstelsel is de zwaartekracht sterker dan de uitdijing. Daarom dijt het zonnestelsel niet uit, zwelt de aarde niet op en wordt een liniaal niet langer. De afstanden tussen verre clusters nemen toe, waar de aantrekkingskracht al zwak is.
Eind jaren negentig werd iets verontrustends duidelijk: de uitdijing vertraagt niet, zoals verwacht, maar versnelt. De oorzaak werd donkere energie genoemd, maar die naam beschrijft wat we zien, niet wat we begrijpen. Wat haar precies veroorzaakt, kan nog niemand zeggen.
De vraag 'waarom dijt het heelal uit?' zit ingewikkelder in elkaar dan je misschien denkt. De vergelijkingen van de zwaartekracht laten geen stilstaand heelal toe: het moet óf uitdijen óf krimpen. Waarnemingen laten zien dat het uitdijt. Maar wat het eerste duwtje gaf, blijft een open vraag.
Daar zit ook een praktisch gevolg aan. Als de versnelling aanhoudt, zullen verre sterrenstelsels na verloop van tijd achter de waarneembare horizon verdwijnen, en wordt de hemel van toekomstige waarnemers merkbaar armer dan die van ons. Wij leven in een gunstig tijdperk voor de astronomie, en dat is geen loze uitspraak.
Lees de rest in de Miqo-app
Nog 1 minuut lezen, en aan het eind een quiz. Te vinden onder ‘Ruimte → Het begin van het heelal’
Richt de camera van je telefoon hierop om de App Store of Google Play te openen.
Bronnen
- Het verband tussen afstand en snelheid waarmee sterrenstelsels zich verwijderen: waarnemingen van Edwin Hubble en Vesto Slipher, jaren 1910-1920. De versnelde uitdijing werd in 1998 ontdekt aan de hand van supernova-explosies