Home

Het ontstaan van het heelal en de sterren

Niemand weet hoe oud het heelal precies is. Men denkt dat het ongeveer 13,7 miljard jaar geleden is ontstaan tijdens de oerknal. De oerknal wordt beschouwd als de oorsprong van materie, ruimte en tijd.

De oerknal

Volgens de laatste inzichten is het heelal ongeveer 13,7 miljard jaar oud. 
Het heelal is ontstaan tijdens de oerknal. De oerknal was geen knal, maar meer een soort uitdijen waarbij enorm veel energie vrijkwam. Uit die energie ontstond alle materie. Ook ruimte en tijd ontstonden.

Voor de oerknal was het heelal samengeperst in één punt dat veel kleiner was dan de kern van een atoom. Het bevatte een oneindige hoeveelheid energie. Alle energie die in het heelal aanwezig is, was in dat kleine punt samengebald. De natuurkundige wetten zoals we die nu kennen golden op dat moment dan ook niet. Sterrenkundigen gaan ervan uit dat zelfs tijd en ruimte nog niet bestonden.

Het ontstaan van de eerste atomen

Minder dan een miljoenste seconde na de oerknal begon het heelal snel uit te dijen. De temperatuur was enorm hoog, circa 50.000 miljard graden Celsius. Alle energie zat nog dicht bij elkaar.

Doordat het heelal snel uitdijde, koelde het ook snel af. Gedurende een honderdste seconde na de oerknal was het zo'n honderd miljard graden Celsius. Na één seconde was het heelal ongeveer tien miljard graden Celsius.

Het heelal was een uiterst compacte soep van stralingsdeeltjes en daardoor nog ondoorzichtig. Uit de pure energie ontstonden en vergingen steeds deeltjes zoals elektronen, positronen (antideeltjes van elektronen), neutrinos (lijken op elektronen, maar zijn niet elektrisch geladen) en fotonen (lichtdeeltjes).

Na drie minuten was de temperatuur gedaald naar één miljard graden Celsius. De afkoeling van het heelal hield gelijke tred met het groter worden. Straling en materie waren nog steeds in evenwicht. Het heelal was voornamelijk gevuld met een zeer intens, ondoorzichtig stralingsveld.

Driehonderdduizend jaar na de oerknal was het heelal afgekoeld tot 5700 graden Celsius. Het heelal werd doorzichtig en donker. Straling en materie waren door de lagere temperatuur niet langer in evenwicht met elkaar, waardoor de eerste materie kon blijven bestaan.

Ongeveer een miljoen jaar na de oerknal werden de eerste atomen gevormd bij ongeveer drieduizend graden Celsius.

 tijd temperatuur van het heelal
minder dan een miljoenste seconde na de oerknal 50.000 miljard graden Celsius
een honderdste seconde na de oerknal honderd miljard graden Celsius
drie minuten na de oerknal één miljard graden Celsius
driehonderdduizend jaar na de oerknal 5700 graden Celsius
één miljoen jaar na de oerknal drieduizend graden Celsius

Temperatuur van het heelal na de oerknal.

De eerste sterren

Het heelal bestond na het vormen van de eerste atomen hoofdzakelijk uit waterstofgas. Door het groter worden van het heelal gingen de gasdeeltjes  steeds verder uit elkaar.

Sommige gasdeeltjes werden door de zwaartekracht naar elkaar toe getrokken. Zo vormden zich plaatselijk dichte gaswolken. Waar de druk en temperatuur in de gaswolken heel hoog werden, smolten de kerndeeltjes samen (kernfusie). Er werden steeds zwaardere elementen gevormd.  Dit waren de eerste sterren, die zich onder invloed van de zwaartekracht in sterrenstelsels groepeerden.

In het heelal bevinden zich tegenwoordig miljarden sterrenstelsels. Sommige bevatten meer dan honderd miljard sterren, terwijl andere 'slechts' honderdduizend sterren bevatten.

De melkweg

Onze melkweg is een sterrenstelsel dat meer dan tien miljard jaar geleden is ontstaan. Het bevat ongeveer honderd miljard sterren.

Oudere sterren (supernova's) exploderen aan het eind van hun leven, wanneer er door een gebrek aan brandstof geen kernfusie meer mogelijk is. Uit de stoffen die daarbij vrijkomen ontstaan weer nieuwe gaswolken, waarin door verdichting opnieuw een ster kan ontstaan. Dit is een ster van de tweede generatie. Het proces kan zich nog eens herhalen, zodat een ster van de derde generatie wordt gevormd, bijvoorbeeld onze zon. Die is ongeveer 4.800 miljoen jaar oud.  

De zon bestaat voor het grootste deel uit waterstof (ħ negentig procent) en helium (ħ tien procent). Binnenin de zon zijn de temperatuur en druk zo hoog (15 miljoen graden Celcius en 250 miljard bar), dat de kernen van de waterstofatomen samensmelten. Zo'n kernfusie levert een grote hoeveelheid energie, waarvan de zon een deel uitstraalt. Slechts een fractie van de uitgestraalde energie wordt door de aarde opgevangen, en maakt het leven op onze planeet mogelijk.

Verder lezen:

De oerknaltheorie 
Waar komt de energie van de zon vandaan?