Ongeveer 13,8 miljard jaar geleden begon alles met één gigantische oerknal. Dat is de meest geaccepteerde uitleg over hoe het universum is ontstaan: vanuit een onvoorstelbaar kleine, hete en dichte toestand ontstond al het ruimte, tijd en materie dat we kennen. Wat daarna volgde, is een verhaal van miljarden jaren afkoeling, uitdijing en het vormen van sterrenstelsels, sterren en planeten.
Wat was de oerknal precies?
De oerknal was geen explosie in de ruimte zoals je die kent uit een film. Het was meer een plotselinge uitdijing van de ruimte zelf. Alles wat nu bestaat, was op dat moment samengeperst in een punt dat kleiner is dan je je kunt voorstellen. De temperatuur was onvoorstelbaar hoog.
In de eerste fractie van een seconde na de oerknal koelde het universum razendsnel af. Er ontstonden de eerste deeltjes: quarks, elektronen en andere bouwstenen van materie. Een paar minuten later plakten deze deeltjes samen tot de eerste atoomkernen, voornamelijk waterstof en helium.
Van hete gaswolk naar sterrenstelsels
Na de oerknal was het universum gevuld met een enorme wolk van gas, voornamelijk waterstof en helium. Dat gas was niet overal even dicht verdeeld. Op plekken waar iets meer materie zat, trok de zwaartekracht nog meer materie aan. Langzaam klonterden grote wolken samen.
Naar schatting rond 200 miljoen jaar na de oerknal ontbrandten de eerste sterren. Die sterren waren veel groter en heter dan onze zon. Ze leefden kort en eindigden in enorme explosies, supernova’s. Bij die explosies ontstonden zwaardere elementen zoals koolstof, zuurstof en ijzer. Al die elementen werden de bouwstenen voor nieuwe sterren en planeten.
Onze eigen zon en het zonnestelsel zijn naar schatting zo’n 4,6 miljard jaar geleden ontstaan uit zo’n wolk van gas en stof. De aarde is dus letterlijk gemaakt van de overblijfselen van oude sterren.
Hoe weten we dat het universum uitdijt?
Wetenschappers ontdekten dat alle sterrenstelsels van ons af bewegen. Hoe verder een sterrenstelsel weg is, hoe sneller het lijkt te bewegen. Dit klopt precies met het idee dat de ruimte zelf uitdijt, als een ballon die je opblaast. De stippen op de ballon bewegen niet zelf, maar de afstand ertussen groeit.
Dit gegeven leidde wetenschappers tot de conclusie dat als je de tijd terugdraait, alles ooit op één punt samen moet zijn geweest. Dat punt was het begin van het universum, het moment van de oerknal.
Wat was er vóór de oerknal?
Dit is een van de moeilijkste vragen in de wetenschap. Onze huidige natuurkundige wetten breken namelijk samen op het moment van de oerknal zelf. We weten simpelweg niet wat er daarvoor was, of dat er überhaupt een “daarvoor” bestaat. Tijd zelf is namelijk ook onderdeel van het universum en is mogelijk ontstaan bij de oerknal.
Er zijn verschillende theorieën. Sommige wetenschappers denken dat ons universum is ontstaan uit een soort kwantumfluctuatie, een willekeurige trilling in het niets. Anderen werken met ideeën uit de snaartheorie, waarbij meerdere universa naast elkaar zouden kunnen bestaan. Maar een definitief antwoord heeft de wetenschap nog niet.
De belangrijkste fasen op een rij
- De oerknal: het begin van ruimte, tijd en materie, naar schatting 13,8 miljard jaar geleden.
- Eerste seconden: vorming van de eerste deeltjes bij extreem hoge temperaturen.
- Eerste minuten: waterstof- en heliumkernen vormen zich terwijl het universum afkoelt.
- Eerste 380.000 jaar: elektronen verbinden zich met kernen, het universum wordt doorzichtig voor licht.
- Eerste sterren: naar schatting rond 200 miljoen jaar na de oerknal branden de eerste sterren op.
- Vorming van sterrenstelsels: zwaartekracht trekt sterren samen in enorme systemen.
- Ons zonnestelsel: ontstaan naar schatting zo’n 4,6 miljard jaar geleden.
Wat maakt dit onderwerp zo fascinerend?
Het ontstaan van het universum raakt aan de grootste vragen die mensen hebben: waar komen wij vandaan, wat is de oorsprong van alles? De oerknal-uitleg is geen gok, maar gebaseerd op enorm veel wetenschappelijk bewijs. Denk aan de kosmische achtergrondstraling, een zwak signaal van warmte dat door het hele heelal te meten is en een overblijfsel is van die vroege, hete fase.
Tegelijk zijn er nog veel open vragen. Wat is donkere materie? Wat drijft de steeds snellere uitdijing van het universum aan? Het universum houdt de wetenschap bezig, en dat zal voorlopig zo blijven.
Veelgestelde vragen
Hoe oud is het universum?
Het universum is naar schatting ongeveer 13,8 miljard jaar oud. Wetenschappers hebben deze leeftijd berekend aan de hand van de uitdijingssnelheid van het heelal en de kosmische achtergrondstraling.
Wat is de kosmische achtergrondstraling?
De kosmische achtergrondstraling is een zwakke straling van warmte die overal in het heelal meetbaar is. Het is als het ware de nagloed van de vroege, hete fase vlak na de oerknal. Wetenschappers zien dit als een van de sterkste bewijzen voor het oerknal-model.
Is het universum oneindig groot?
Dat weten we niet zeker. Het deel van het universum dat wij kunnen waarnemen heeft een grens, omdat licht van verder weg nog niet de tijd heeft gehad ons te bereiken. Of het universum daarbuiten doorgaat en zo ja hoe ver, is een open vraag in de wetenschap.
Hoe zijn de eerste sterren en planeten ontstaan?
De eerste sterren zijn ontstaan doordat de zwaartekracht grote gaswolken van waterstof en helium samenpakte. Die wolken werden zo dicht en heet dat er kernfusie op gang kwam. Planeten zijn later ontstaan uit de overblijfselen van exploderende sterren, stofwolken die samenklonterden rond nieuwe sterren.
