Credit: NASA / WMAP science team.
In reactie op mijn blog over het ontstaan van een compleet heelal uit het niets uit 2012 kwam vanochtend lezer Nicolaas met de vraag hoe het nou precies zit met het “concrete” allereerste begin van het heelal? Wanneer begon dat heelal nou precies? Een vraag die niet alleen lezers bezig houdt, maar die ook leeft onder de kosmologen en natuurkundigen, die zich met de oerknal bezig houden. Sinds de Belgische priester en kosmoloog George Lemaître eind van de jaren twintig vorige eeuw als eerste aankwam met het idee van het oeratoom denken de sterrenkundigen dat het heelal begon als een zeer hete en dichte toestand, die begon te expanderen en af te koelen. Negen decennia van onderzoek sinds Lemaïtre’s eerste ideeën over het ontstaan van het heelal heeft laten zien dat het meest aannemelijke model dat het bestaande heelal beschrijft het zogeheten Lambda CDM heelal is, het heelal waarin er naast een gedeelte gewone materie ook donkere energie (Lambda) en koude donkere materie (CDM) is. Dat model zie je hierboven schematisch weergegeven, van links het ontstaan van het heelal als een soort van kwantum fluctuatie, die ruim 13,7 miljard jaar geleden begon, tot rechts ons huidige tijdperk.
De Hubble Ultra Deep Field, de diepste blik op het heelal ooit gemaakt. Credit: NASA
Dat moment van die kwantum fluctuatie kan je t=0 noemen, hét moment van de oerknal, toen ruimte én tijd ontstonden en die ruimte begon te exanderen. Theoretici denken dat zeer kort na dat moment een zeer korte fase begon van zeer snelle, exponentieel snelle expansie van het heelal, de zogeheten inflatieperiode (de video hieronder vertelt er meer over). Die begon pakweg 10^-36 seconden na de oerknal, een fase die tot ongeveer 10^-33 tot 10^-32 seconden na de oerknal duurde. Afhankelijk van de exacte duur en omvang van de inflatieperiode is het heelal na die periode tussen de 17 cm en 168 meter, dus de omvang van een voetbal tot de maat van een flink voetbalstadion. Algemeen gaat men er van uit dat het abrupte einde van de inflatieperiode de start is van het ‘gewone’ heelal, toen de expansie weer normaal werd en de dichtheidsfluctuaties uitgroeiden tot de (super-)clusters van sterrenstelsels, die we in ons huidige heelal nog steeds hebben.
Dus op dit moment beschouwen de sterrenkundigen het einde van de inflatieperiode als het concrete allereerste begin van het heelal. Zodra we meer weten over de zeer korte, maar intense fase vóór dat moment kan het naar voren opschuiven, maar zo ver is het nog lang niet. Bron: Backreaction + Starts with a Bang
