De universum structuur is iets wat wetenschappers al eeuwenlang bezighoudt. Hoe is alles opgebouwd? Waar begint het? En waar houdt het op? Het heelal is zo groot dat de getallen bijna niet te begrijpen zijn. Toch weten astronomen steeds meer over hoe alles samenhangt. Van kleine planeten tot gigantische clusters van sterrenstelsels, er zit een duidelijke opbouw in de ruimte om ons heen.
Van planeten naar sterrenstelsels
De aarde draait samen met zeven andere planeten om de zon. Die zon is een ster, en er zijn er veel meer. In ons melkwegstelsel alleen al bevinden zich minstens 100 miljard sterren, zo schat NASA. Die sterren staan niet willekeurig verspreid. Ze zijn gegroepeerd in een groot, plat wiel met een uitstulping in het midden. Ons zonnestelsel bevindt zich in een van de spiraalarmen van dat wiel, op zo’n 26.000 lichtjaar van het centrum. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt, ongeveer 9,5 biljoen kilometer. Dat geeft een idee van de schaal waarover we praten als we het over sterrenstelsels hebben.
Sterrenstelsels vormen samen nog grotere gehelen
Ons melkwegstelsel staat niet alleen. Het maakt deel uit van een groep sterrenstelsels die de Lokale Groep wordt genoemd. Die groep telt meer dan 50 sterrenstelsels, waaronder het bekende Andromedastelsel. De Lokale Groep maakt op zijn beurt deel uit van de Virgo Supercluster, een nog grotere verzameling van sterrenstelsels. En dan wordt het echt duizelingwekkend: er zijn in het waarneembare heelal waarschijnlijk zo’n 200 miljard sterrenstelsels. Al die clusters en superclusters vormen samen een soort netwerk van draden en knooppunten. Wetenschappers noemen dit het kosmische web. De lege ruimte daartussen heet een void, een reusachtige leegte zonder noemenswaardige materie.
Het heelal dijt nog steeds uit
Een opvallend kenmerk van de opbouw van het heelal is dat alles beweegt. Niet zomaar beweegt, maar uit elkaar beweegt. Sterrenstelsels die ver van ons af staan, bewegen steeds sneller van ons weg. Dit heet de uitdijing van het heelal en is in 1929 ontdekt door de astronoom Edwin Hubble. Die uitdijing heeft een bijzonder gevolg: hoe verder iets weg is, hoe sneller het van ons vandaan beweegt. Op een bepaalde afstand gaat dat zelfs sneller dan het licht. Dat betekent dat er een grens is aan wat we kunnen zien, de zogenaamde waarnemingshorizon. Het heelal is 13,8 miljard jaar oud, maar dankzij de uitdijing is het zichtbare deel al zo’n 93 miljard lichtjaar groot.
Donkere materie en donkere energie houden alles bij elkaar
De gewone materie, alles wat we kunnen zien en aanraken, maakt maar een klein deel uit van het heelal. Ongeveer 5 procent van alles wat bestaat, is zichtbare materie. De rest bestaat uit donkere materie en donkere energie. Donkere materie is onzichtbaar maar heeft wel zwaartekracht. Zonder donkere materie zouden sterrenstelsels uit elkaar vallen. Donkere energie is nog raadselachtiger. Het zorgt ervoor dat de uitdijing van het heelal steeds sneller gaat. Wetenschappers kunnen deze krachten meten aan de hand van hun effecten, maar niemand weet precies wat donkere materie en donkere energie werkelijk zijn. Ze zijn wel onmisbaar om de gehele opbouw van de kosmos te begrijpen.
Veelgestelde vragen
Hoe groot is het waarneembare heelal?
Het waarneembare heelal heeft een doorsnede van ongeveer 93 miljard lichtjaar. Dat is het deel van de ruimte waarvan licht ons heeft kunnen bereiken. Daarbuiten bestaat waarschijnlijk nog veel meer, maar dat is niet waarneembaar vanuit de aarde.
Wat is het kosmische web?
Het kosmische web is de grootschalige structuur van het heelal. Sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels zijn verbonden door draden van materie, met grote lege ruimtes ertussen. Dit netwerk van draden en knooppunten geeft het heelal zijn typische spinnenweb achtige opbouw op de allergrootste schaal.
Wat is het verschil tussen een sterrenstelsel en een supercluster?
Een sterrenstelsel, zoals ons melkwegstelsel, is een grote groep van sterren, gas en stof die bij elkaar worden gehouden door zwaartekracht. Een supercluster is een verzameling van meerdere groepen sterrenstelsels die samen een nog groter geheel vormen. Een supercluster kan honderden miljoenen lichtjaren groot zijn.
Heeft het heelal een rand of een einde?
Astronomen denken dat het heelal oneindig groot is, maar zeker weten doen ze dat niet. Er is wel een waarnemingsgrens, het punt tot waar wij kunnen kijken. Wat er voorbij die grens is, valt buiten het bereik van onze meetapparatuur en telescopen.
