26 december 2025 12:00
De sterrenstelsels in ons heelal – waarvan er op deze foto letterlijk duizenden te zien zijn – bewegen steeds sneller bij elkaar vandaan, en dat zullen ze ook altijd blijven doen. Althans, daar wáren sterrenkundigen tot voor kort redelijk zeker van… Beeld: NASA/ESA/CSA/STSCI.
Natuur- en sterrenkundigen bedenken de gekste dingen bij hun pogingen om de kosmos beter te begrijpen. In de Far Out-rubriek elke maand een mooi voorbeeld. Ditmaal: heeft ons heelal een uiterste houdbaarheidsdatum?
Hoe zou jij willen dat het heelal eindigt? Aan de ene kant is dat zowat de meest irrelevante vraag die je jezelf maar kunt stellen. Naar alle waarschijnlijkheid heeft het universum nog zó’n lange levensduur voor de boeg dat niet alleen jij, maar ook de mensheid en de aarde allang verdwenen en vergeten zijn tegen de tijd dat die op zijn eind loopt. Toch doet het veel mensen wel iets: het idee dat het heelal ofwel eeuwig blijft uitdijen totdat het één grote, koude leegte is geworden, ofwel op een gegeven moment in elkaar klapt en opnieuw begint.
Waarschijnlijk zouden de meeste mensen uiteindelijk kiezen voor die laatste optie. Oké, in zo’n zogenoemde big crunch wordt alles wat er in het huidige heelal te vinden is stuk geknepen. Mócht er tegen die tijd nog bewijs van ons bestaan zijn, dan zal dat dus onherroepelijk worden vernietigd. Maar daarna kan dan misschien een nieuw heelal ontstaan, en alleen die mogelijkheid is ergens al een prettiger idee dan een universum dat maar blijft bestaan en bestaan, zonder dat er ooit meer iets in gebeurt.
In die zin zou je het goed nieuws kunnen noemen dat Hoang Nhan Luu van het Donostia International Physics Center in Spanje en zijn collega’s nu komen met een scenario waarin het heelal een uiterste houdbaarheidsdatum heeft. ‘Al’ over zo’n 20 miljard jaar zou het in elkaar kunnen klappen, om plaats te maken voor een opvolger.
Meer van Far Out:
Nu leek het er de afgelopen paar decennia op dat het universum door toedoen van de zogenoemde donkere energie alleen maar steeds snéller uitdijt. Oftewel: de sterrenstelsels die ons heelal bevolken, vliegen steeds harder bij elkaar vandaan. Trek je die lijn door naar de toekomst, dan komt er nooit een moment waarop de materie in ons heelal weer naar elkaar toe gaat bewegen.
Maar in 2024 en 2025 zijn er resultaten gepubliceerd die daar vraagtekens bij zetten. Gegevens verzameld met de Dark Energy Survey (DES) en het Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) lijken er namelijk op te wijzen dat de donkere energie tegen alle verwachtingen in zwakker is aan het worden. En dan kun je toch weer voorzichtig aan zo’n big crunch gaan denken.
De vraag is dan wel wat er precies gaande is. Het standaardverhaal is namelijk dat donkere energie niets meer of minder is dan de lege ruimte die alles in het heelal uit elkaar duwt. Die eigenschap van het vacuüm is gevat in een getalletje genaamd de kosmologische constante. En, zoals de naam al zegt: die constante is… constant. Hij heeft dus de hele geschiedenis van het heelal dezelfde waarde gehad en zal die in de toekomst ook blijven houden. Hoe is dat te rijmen met de resultaten van DES en DESI?
Volgens Luu en collega’s zit de verklaring hem erin dat we die kosmologische constante tot nu toe de verkeerde rol hebben toegedicht. Die zou in hun lezing geen positieve, maar een negatieve vaste waarde hebben. Dat wil zeggen: hij duwt alles in het heelal niet uit elkaar, maar trekt alles juist naar elkaar toe. Dat het heelal desondanks uitdijt, zou dan komen door een ander verschijnsel dat we tot nu toe over het hoofd hebben gezien: een zogenoemd axionenveld, een soort energieveld dat over het hele heelal is verspreid. Dát zou de boel uit elkaar duwen – en wel harder dan de kosmologische constante de boel naar elkaar toe trekt. Netto resultaat: een uitdijend heelal.
Althans, zo ging het gedurende de eerste paar miljard jaar dat ons heelal bestond, in het scenario van Luu en zijn team. Daarna volgde er een omslagpunt waardoor de afstotende werking van het axionenveld langzaam begon af te nemen. Ondertussen blijft de aantrekkende werking van de kosmologische constante steeds hetzelfde, waardoor die op een gegeven moment de overhand krijgt. Dat zou er dan toe moeten leiden dat het heelal over zo’n 7 miljard jaar zijn maximale uitdijing bereikt. Daarna begint de boel juist te krimpen, totdat alles in het heelal circa 20 miljard jaar na nu zó dicht op elkaar gepakt zit dat je een big crunch krijgt. Het einde van ons heelal, wie weet het begin van het volgende hoofdstuk. Nieuwe ronde, nieuwe kansen.
Tenminste… Als dat axionenveld van Luu en zijn team er inderdaad is. “Zo’n veld is niet de enige manier om de waargenomen veranderingen in de donkere energie te verklaren”, zegt Luu. “Wetenschappers bedenken nu allerlei mogelijkheden. Voor zover ik weet, bevat geen van die andere modellen een negatieve kosmologische constante. Ook leiden ze niet tot een big crunch. In plaats daarvan leveren ze waarschijnlijk een heelal op dat nog steeds voor eeuwig blijft uitdijen.”
Kortom: het is wat vroeg om te roepen dat het heelal nog 20 miljard jaar te gaan heeft. Voor hetzelfde geld stevenen ‘we’ nog steeds af op een oneindig lange toekomst – voor zover een koud, leeg heelal de naam toekomst waard is, natuurlijk.
Jean-Paul Keulen is wetenschapsjournalist en hoofdredacteur van het Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde. Voor deze rubriek raadpleegde hij onder meer de volgende literatuur: Hoang Nhan Luu, Yu-Cheng Qiu en Henry Tye: The lifespan of our universe, ArXiv.org (30 juni 2025).
Deze Far Out staat ook in KIJK 10-2025.
Duik in de wereld van wetenschap, technologie en ruimtevaart met KIJK! Ontdek de meest fascinerende achtergronden, baanbrekende ontwikkelingen en de spannendste verhalen uit de ruimte.
Wil jij niets missen én profiteren van een scherpe aanbieding? Word nu lid van KIJK en lees meer voor minder!
