© NASA

De lange doodsstrijd van het heelal

De aarde komt aan haar einde als de zon opzwelt en ons verteert in een golf van radioactief plasma. De dodendans van de planeten is echter slechts één stap in de richting van het einde van het heelal. Of het heelal uit elkaar knalt of ineenzijgt, is onzeker. Maar volgens berekeningen gebeurt het over 1,7 x 10^106 jaar – of 17 gevolgd door 105 nullen.

23 november 2017 door Henrik Prætorius

 

OVER 800 MLN JAAR - Aards leven stikt en verbrandt

De zon is de grootste vijand van de aarde. De verbranding van onze ster neemt de komende paar honderd miljoen jaar gestaag toe. De aarde is als een biefstuk in een pan op een vuur dat steeds iets hoger gaat.

Het leven zal waarschijnlijk geleidelijk uitsterven. Uit de meest geavanceerde calculaties blijkt dat het al over 600 miljoen jaar te warm is voor grote dieren. 

Over 800 miljoen jaar sterven microben uit. Dat komt niet alleen door de hitte van de zon, maar ook doordat het kooldioxide uit de atmosfeer verdwijnt, sneller dan vulkanen het kunnen aanvullen. Zonder CO2 kunnen planten en algen niet leven. Bijna alle CO2 trekt in het gesteente, en alle planten zullen sterven.

 

OVER 3,75 MLD JAAR - BUURMAN SLOKT DE MELKWEG OP

Ons sterrenstelsel wordt over 3,75 miljard jaar opgeslokt door de naburige Andromedanevel. De twee stelsels liggen al op ramkoers en razen met bijna 200 km/s op elkaar af. De circa één biljoen sterren van de Andromedanevel zullen de 300 miljard sterren van de Melkweg verzwelgen. 

GA OP ONTDEKKING IN HET HEELAL met een abonnement op Wetenschap in Beeld

Sterren en planeten zullen niet botsen, maar krijgen slechts een nieuwe plek. Ons zonnestelsel komt drie keer zo ver van het centrum van de Melkweg te staan als nu.

 

OVER 100 MLD JAAR – Donkere energie trekt sterrenstelsels uit elkaar

Over 100 miljard jaar kunnen we de meeste andere sterrenstelsels dan dat van ons niet meer zien. Een telescoop die dan voorbij ons cluster kijkt, zal slechts totale duisternis waarnemen.

De boosdoener is de mysterieuze donkere energie, die ervoor zorgt dat het heelal steeds sneller uitdijt. Vanwege de enorme versnelling bewegen stelsels die ver van ons liggen op een bepaald moment met meer dan de lichtsnelheid van ons af. 

Als dat gebeurt, kan het licht van deze sterrenstelsels ons niet meer bereiken en kunnen we de uithoeken van het heelal niet meer observeren. De uitdijing duwt nabije sterrenstelsels echter niet over de zogeheten waarnemingshorizon heen, waardoor het licht verdwijnt. 

Naburige stelsels worden op hun plek gehouden en naar elkaar toe getrokken door de zwaartekracht, die het sterkst is op relatief korte afstand.

 

OVER 1.000.000 MLD JAAR EN LATER – Planeten raken ontheemd

Twee sterren in een sterrenstelsel die dicht bij elkaar komen, worden nauwelijks beïnvloed door elkaars zwaartekracht. Maar de planeten van deze sterren zijn zo licht dat ze uit koers getrokken worden. 

Mis nooit meer het belangrijkste wetenschappelijke nieuws – ontvang de NIEUWSBRIEF van Wetenschap in Beeld rechtstreeks in je mailbox

Een passerende ster kan een planeet zo uit het lood slaan dat hij weggerukt wordt van zijn ster en de lege ruimte in geslingerd wordt. Sterrenkundigen hebben berekend dat alle planeten elke 30 biljoen jaar weggeslingerd worden.

Dat betekent dat alle planeten statistisch gezien ‘ontheemd’ zijn over 1.000.000 miljard jaar.


OVER EEN TRILJOEN TRILJARD JAAR – Materie wordt licht of ijzer

Als een ster door al zijn energie heen is, zal zijn materie in licht of in ijzer veranderen, zo voorspellen natuurkundigen. Wat het wordt hangt ervan af of protonen, de basis van alle atoomkernen, vervallen of niet. 

Als een deeltje vervalt, ontstaan er lichtere deeltjes. De natuurkundetheorie van onze tijd, het standaardmodel, voorspelt dat het proton niet kan vervallen. 

Als het model overeind blijft, zullen alle atomen eindigen als ijzer, dat de stabielste atoomkern heeft. Maar als de protonen wel vervallen, eindigt alles als licht.

 

OVER MEER DAN EEN DECILJOEN JAAR – Zwarte gaten verdampen

De rand van een zwart gat – de zogeheten waarnemingshorizon – is een onneembare barrière. Als iets eenmaal ingevangen is door een zwart gat, komt het er nooit meer uit. Dat geldt zelfs voor licht.

Dat was de theorie – tot de Britse natuurkundige Stephen Hawking met de Hawkingstraling op de proppen kwam. Volgens hem loopt er aan de rand van een zwart gat een constante stroom deeltjes en antideeltjes. Positieve deeltjes verdwijnen als straling, terwijl de negatieve antideeltjes in het zwarte gat gezogen worden. 

Doordat ze een negatieve massa hebben, wordt het gat steeds iets kleiner. Uiteindelijk leidt dit tot de totale ‘verdamping’ van het zwarte gat.

5 THEORIEËN OVER DE LAATSTE KOSMISCHE UREN

  1. BIG CRUNCHVolgens deze theorie over de eindtijd van het heelal zal de zwaartekracht de uitdijing stoppen en wordt de materie op een bepaald moment in elkaar getrokken. Het heelal eindigt in een grote implosie, een soort omgekeerde oerknal.

  2. BIG SLURP: Als de lege ruimte instabiel blijkt en van toestand verandert, zal het hele heelal vermoedelijk met de lichtsnelheid in elkaar klappen. Het wordt dus niet geleidelijk in elkaar getrokken zoals bij de big crunch, maar stort in één klap in.

  3. BIG BOUNCEWordt ook het oscillerende heelal genoemd. Als de kosmos zich samentrekt in een big crunch, treedt er volgens sommige fysici daarna een nieuwe oerknal op. In dat geval is het heelal cyclisch en zal het telkens herrijzen uit de dood.

  4. BIG RIPDeze theorie stelt dat het heelal met toenemende snelheid blijft uitdijen. Uiteindelijk gaat het zo hard dat sterren- en planetenstelsels uit elkaar getrokken worden. Kort voor het einde worden ook de atomen uiteengescheurd.

  5. BIG FREEZE: Volgens deze invalshoek sterft het heelal een stille, ijzige dood. Als het oneindig uitdijt, zal het afkoelen tot het absolute nulpunt, dat wil zeggen -273,15 °C. Op dat moment staat alles stil en houden alle processen ermee op.

Bekijk ook ...

ONTVANG DE NIEUWSBRIEF VAN WETENSCHAP IN BEELD

Je ontvangt je gratis special, Onze extreme hersenen, als download zodra je je hebt aangemeld voor onze nieuwsbrief.

Ook gelezen

Niet gevonden wat je zocht? Zoek hier: