De universum oorsprong is een van de grootste mysteries die mensen al eeuwenlang bezighoudt. Hoe kon alles wat we zien, voelen en meten ooit zijn begonnen vanuit niets? Sterrenstelsels, planeten, mensen, zelfs tijd zelf: het had er allemaal niet hoeven zijn. Toch is het er. En dat vraagt om een uitleg.
De oerknal als beginpunt van alles
Ongeveer 13,8 miljard jaar geleden vond er iets bijzonders plaats. Op één enkel moment ontstond alles wat we nu kennen als het heelal. Wetenschappers noemen dit de oerknal, of in het Engels de Big Bang. Het was geen explosie in de ruimte, maar een uitbreiding van de ruimte zelf. Alles zat daarvoor samengeperst in een onvoorstelbaar klein en heet punt, kleiner dan een atoom. Vanuit dat punt begon het heelal zich razendsnel uit te zetten. In de eerste fractie van een seconde steeg de temperatuur tot triljoenen graden. Daarna koelde alles langzaam af en konden de eerste deeltjes zich vormen: protonen, elektronen en neutronen. Pas honderdduizenden jaren later werd het heelal koel genoeg voor de vorming van de eerste atomen, voornamelijk waterstof en helium. Die zijn de bouwstenen van alles wat daarna is gekomen.
Van gaswolken naar sterrenstelsels en planeten
Na de eerste atomen begon de zwaartekracht haar werk te doen. Grote wolken van waterstofgas trokken zich samen onder hun eigen gewicht. Dat proces duurde miljoenen jaren, maar het resultaat was indrukwekkend: de eerste sterren werden geboren. In die sterren werd door kernfusie nieuwe materie aangemaakt, zoals koolstof, zuurstof en ijzer. Toen zware sterren aan het einde van hun leven explodeerden, strooiden ze die stoffen de ruimte in. Uit die restanten vormden zich nieuwe sterren, maar ook planeten. Ons zonnestelsel is zo ongeveer 4,6 miljard jaar geleden ontstaan. De aarde is er dus een relatief laat product van de kosmische geschiedenis. Het is fascinerend te bedenken dat de atomen in ons lichaam ooit deel uitmaakten van een ster die allang niet meer bestaat.
Wat was er vóór de oerknal
Dit is de vraag die zelfs de meeste wetenschappers het liefst vermijden, omdat het antwoord zo lastig is. Onze huidige natuurkundige wetten gelden namelijk pas ná het begin van de oerknal. Wat daarvóór was, of dat er überhaupt iets was, valt buiten wat we met de huidige wetenschap kunnen beschrijven. Sommige theorieën stellen dat tijd zelf pas begon op het moment van de oerknal, waardoor de vraag naar wat ervoor was geen betekenis heeft. Andere ideeën, zoals de snaartheorie, opperen dat ons heelal slechts één van vele is. In dat beeld is de kosmos nooit echt begonnen, maar gaat hij in allerlei vormen eeuwig door. Er bestaan ook theorieën waarbij twee universa met elkaar botsten en daardoor een nieuw heelal creëerden. Geen van deze ideeën is bewezen. Ze zijn fascinerende denkrichtingen aan de grens van wat de wetenschap aankan.
Het heelal groeit nog steeds
Een ontdekking die veel mensen verbaast, is dat het heelal vandaag de dag nog steeds groter wordt. Sterrenstelsels bewegen van ons af, en hoe verder ze zijn, hoe sneller dat gaat. Dit werd voor het eerst vastgesteld door de astronoom Edwin Hubble in de jaren twintig van de vorige eeuw. Later ontdekten wetenschappers dat die uitdijing zelfs versnelt. De kracht die daarvoor zorgt wordt donkere energie genoemd, maar wat dat precies is weten we niet. Naast donkere energie bestaat er ook donkere materie: een onzichtbare vorm van massa die we niet direct kunnen waarnemen, maar waarvan we de zwaartekracht wel meten. Samen maken donkere energie en donkere materie meer dan 95 procent uit van alles wat er bestaat. De sterren, planeten en mensen die we kennen zijn dus slechts een klein stukje van het geheel. Dat gegeven maakt de herkomst van het heelal er niet minder verbazingwekkend op.
Veelgestelde vragen
Hoe oud is het heelal precies?
Het heelal is ongeveer 13,8 miljard jaar oud. Wetenschappers hebben dit berekend aan de hand van de kosmische achtergrondstraling, een soort zwakke gloed die nog over is van kort na de oerknal. Met behulp van telescopen en wiskundige modellen is die leeftijd steeds nauwkeuriger bepaald.
Hoe groot is het heelal?
Het waarneembare heelal, het deel dat wij met telescopen kunnen zien, heeft een doorsnede van ongeveer 93 miljard lichtjaar. Maar het totale heelal is waarschijnlijk veel groter. Omdat het zich uitbreidt en er delen zijn waarvan het licht ons nooit kan bereiken, is de werkelijke omvang onbekend.
Zijn er meer universa naast het onze?
Of er naast ons heelal ook andere universa bestaan is een openstaande vraag in de wetenschap. Theorieën zoals het multiversum suggereren dat er meerdere heelallen zijn, elk met eigen natuurwetten. Tot nu toe is daar geen direct bewijs voor gevonden. Het blijft een hypothese die wetenschappers actief onderzoeken.
Wat is de kosmische achtergrondstraling?
De kosmische achtergrondstraling is een zwakke straling die overal in het heelal aanwezig is. Ze ontstond ongeveer 380.000 jaar na de oerknal, op het moment dat het heelal koel genoeg was voor de vorming van de eerste atomen. Deze straling is als het ware een foto van het vroege heelal en geeft wetenschappers veel informatie over hoe alles is begonnen.
