Wintertijd   –   SterHemel  app  MijnHemel   –   Hemel vannacht   –   Weer   –   Meer vragen over kosmologie   –   FAQ   –   Astrokalender   –   Hemelkaart   –   Maanfasekalender    

Hoe is de leeftijd van het heelal bepaald? Ik weet dat de leeftijd van het heelal ongeveer 13,7 miljard jaar is. Ik wil graag weten hoe die leeftijd van het heelal is bepaald. De huidige leeftijd van het heelal is op een aantal manieren bepaald. Sommige daarvan zijn complex, maar de onderstaande methode is intuïtief gemakkelijk te begrijpen. Een van de eerste methoden die werd gebruikt om de leeftijd van het heelal te bepalen is door gebruik te maken van de wet van Hubble. Edwin Hubble was een van de eerste sterrenkundigen die systematisch de afstanden naar en snelheden van sterrenstelsels mat. Hij ontdekte een relatie: hoe verder een sterrenstelsel van ons vandaan is, des te sneller lijkt deze van ons af te bewegen. Dit staat bekend als de wet van Hubble (Hubble's law). De huidige interpretatie hiervan is dat het heelal expandeert (zie Hoe werkt de ballonanalogie voor het uitdijende heelal?). De relatie tussen de schijnbare snelheid van een sterrenstelsel en zijn afstand heet de Hubble-constante, H0. Moderne bepalingen van de Hubble-constante leveren H0 ≈ 71 km/s per megaparsec (Mpc), met een onzekerheid van ongeveer 3 km/s (circa 4%). Dat wil zeggen dat een sterrenstelsel op een afstand van 1 Mpc een schijnbare snelheid heeft van circa 71 km/s, een sterrenstelsel op een afstand van 2 Mpc lijkt met ongeveer 142 km/s van ons af te bewegen, enzovoorts. De oerknaltheorie zegt dat het heelal tegenwoordig uitdijt, en om die reden een bepaald moment in het verleden bijzonder klein (en heet) was. Een simpele schatting voor de leeftijd van het heelal kan worden verkregen door aan te nemen dat die uitdijing ook constant is over de leeftijd van het heelal1 (we weten dat dit niet helemaal klopt, maar de gevolgen van de uitkomst van deze simpele schatting zijn niet erg groot). De vraag is dan dus: als een sterrenstelsel op een afstand van 1 Mpc met een snelheid van 71 km/s van ons af lijkt te bewegen (doordat het heelal uitdijt), hoe lang geleden zou dat sterrenstelsel dan hier op onze plaats in het heelal zijn geweest? Een afstand van 1 Mpc komt overeen met 3,1×1019 km (een 3, gevolgd door 19 nullen). Delen van deze afstand door 71 km/s levert 4,3×1017 seconden, ofwel 13,8 miljard jaar. Dit is niet identiek aan de leeftijd in de vraag, maar komt er redelijk mee overeen, zeker voor zo'n simpele schatting. Bedenk ook dat de onzekerheid circa 4% is, dus zo'n half miljard jaar. Voor een sterrenstelsel op tweemaal zo grote afstand is de uitkomst hetzelfde, doordat de snelheid ook tweemaal zo groot is. In het algemeen kunnen we zeggen dat 1/H0 een redelijke schatting is voor de huidige leeftijd van het heelal. De op die manier verkregen leeftijd van het heelal wordt de Hubbletijd genoemd. Andere methoden om de leeftijd van het heelal te meten gebruiken bijvoorbeeld gravitatielenzen of gegevens van de WMAP-satelliet. 1 Merk op dat als we aannemen dat de uitdijing van het heelal constant is, de waarde van de Hubble-constante verandert over de geschiedenis van het heelal. Een sterrenstelsel dat nu met circa 70 km/s van ons af beweegt, bewoog 6 miljard jaar geleden ook met 70 km/s van ons af, maar stond toen op de helft van de tegenwoordige afstand. De waarde van de Hubble-constante was toen tweemaal zo hoog als nu. Zie ook: Hoe groot is het heelal? Kijken naar de oorsprong van het heelal? Hoe kunnen wij een ververwijderd sterrenstelsel zien? Hoe werkt de ballonanalogie voor het uitdijende heelal? Vannacht aan de hemel: Maan, planeten en deepsky-objecten Deepsky-objecten             Tweet     @hemel_waarnemen volgen

Wintertijd   –   SterHemel  app  MijnHemel   –   Hemel vannacht   –   Weer   –   Meer vragen over kosmologie   –   FAQ   –   Astrokalender   –   Hemelkaart   –   Maanfasekalender