Zal het universum eindigen in een Big Freeze, een Big Rip – of iets nog vreemder? Neem samen met astronomen van het Royal Greenwich Observatory een kijkje in de verre toekomst.

Aan alle goede dingen komt een eind. In het leven denken we na over dingen zoals het einde van een vakantie of het afscheid nemen van vrienden op school, maar in vergelijking met de tijdschaal van het universum zijn dit kleine gebeurtenissen. Astronomen van het Royal Greenwich Observatory denken na over wat er over miljarden en biljoenen jaren zal gebeuren, en hoe het einde ervan er dan uit zou kunnen zien... Laten we het eens ontdekken!
Dit artikel is een bewerking van Space Oddities: An Astronomy Miscellany, een nieuw boek van het Royal Greenwich Observatory. Laat astronomen u meenemen in de ontzagwekkende mysteries van het heelal. Dit boek staat vol met verbazingwekkende ontdekkingen, fascinerende theorieën en ongelooflijke feiten.
Het einde van de aarde
Onze zon is een grote gasbol en is onze bron van warmte en licht. Daarom is de aarde bewoonbaar voor mensen, maar het zal ook de reden zijn voor het ongelukkige lot van deze planeet.
De zon geeft energie vrij die ontstaat door kernfusiereacties in haar kern, waar waterstof wordt omgezet in helium. De zon heeft momenteel ongeveer de helft van haar waterstofvoorraad verbruikt. Uiteindelijk raakt de waterstof echter op en op dat moment begint de kern van de zon in te storten. De buitenste lagen zetten vervolgens uit en vormen een rode reuzenster.
Het is niet bekend hoe sterk de zon zal uitdijen, maar volgens huidige schattingen zal de zon Mercurius, Venus en mogelijk zelfs de Aarde verzwelgen. "Misschien" is goed, toch? Fout! Zelfs als de zon de aarde niet zou bereiken, zou de extreme hitte van de toen nog gigantische zon groot genoeg zijn om de oceanen van onze planeet te verdampen, de oppervlaktetemperatuur met honderden graden te laten stijgen en een einde te maken aan al het leven zoals wij dat kennen.
Tijd tot het einde van de aarde: ongeveer 5 miljard jaar.
Het einde van het zonnestelsel
Dit is nog maar het begin van het einde van het leven van de zon. Na de fase van de rode reus blijven de buitenste lagen van de ster zich uitbreiden in de ruimte, tot het punt waarop er een planetaire nevel ontstaat (heeft niets met planeten te maken!). De buitenste lagen laten een witte dwerg achter: de kern van de oude ster.
Door dit proces zou de zon ongeveer de helft van zijn massa verliezen, waardoor de gasreuzen (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus) in wijdere banen zouden komen te staan. Ze worden minder stabiel naarmate ze zich verder van de zwaartekracht die ze op hun plek houdt, verwijderen. Hierdoor wordt het voor een andere ster gemakkelijker om ze te vangen.
Hoewel het heelal erg groot is, kunnen zwaartekrachtinteracties met andere passerende sterrenstelsels op lange termijn schommelingen veroorzaken en mogelijk zelfs planeten volledig uit hun stelsel duwen. Deze ‘verdwaalde’ planeten kunnen eeuwenlang ongestoord rondreizen, maar ze kunnen door een ander zonnestelsel worden ingevangen en in een baan om een nieuwe ster terechtkomen. Het aantal variabelen dat hierbij een rol speelt, maakt het moeilijk om dit soort veranderingen te voorspellen, zelfs op een voorlopig niveau. Maar de ontmoeting tussen de sterren zou uiteindelijk wel eens een restant van de witte dwerg van de zon kunnen achterlaten.
Tijd tot het einde van het zonnestelsel: ongeveer 8 miljard jaar.
Het einde van de Melkweg
We weten dat de Melkweg binnen een paar miljard jaar uiteindelijk zal samensmelten met het dichtstbijzijnde grote spiraalstelsel, Andromeda. Maar dat zal wellicht niet de enige samensmelting zijn die onze Melkweg ondergaat.
Door de zwaartekracht bewegen de meeste sterrenstelsels in groepen. De Melkweg is onderdeel van de Lokale Groep, die bestaat uit ongeveer 40 sterrenstelsels die door het heelal reizen. Het is waarschijnlijk dat al deze sterrenstelsels over tientallen miljarden jaren samensmelten tot één groot elliptisch sterrenstelsel, waarbij er geen enkel bewijs meer overblijft van hun afzonderlijke verleden.
Tijd tot het einde van de Melkweg: ongeveer 100 miljard jaar.
Het einde van de kosmologie
Het heelal zelf dijt uit. We zien dat sterrenstelsels zich van ons verwijderen en dat ze sneller bewegen naarmate ze verder weg zijn. Op extreem grote afstanden kunnen sterrenstelsels sneller dan het licht bewegen.
Als dit zo doorgaat, zal het heelal zo snel uitdijen dat het licht van verre sterrenstelsels ons niet langer kan bereiken en wij het heelal niet langer kunnen waarnemen. Uiteindelijk zullen alleen zwarte gaten, neutronensterren en een paar zwarte dwergen overblijven.
Materie is over het algemeen stabiel, maar men geloofde dat op de lange termijn zelfs de meest fundamentele atomaire deeltjes – de meest basale bouwstenen van materie – uiteen konden vallen, zodat alleen zwarte gaten overbleven.
Zwarte gaten zijn heel groot en gaan daarom lang mee. Hoewel het nog niet zeker is, voorspelde de Britse theoretisch natuurkundige Stephen Hawking (1942-2018) dat zelfs zwarte gaten langzaam straling zouden uitzenden en massa zouden verliezen totdat ze uiteindelijk zouden 'verdampen', wat het begin van het einde zou inluiden.
Tijd tot het einde van het kosmologisch heelal: ongeveer 150 miljard tot 10.00 ...
jaar.
Het einde van het heelal?
Nu het laatste zwarte gat verdwenen is, bevinden we ons mogelijk aan het einde van de tijdlijn van het heelal. Het is nog niet echt bekend hoe het heelal eruit zal zien. Er zijn dus verschillende manieren waarop het einde van het heelal zich kan voltrekken.
Als het heelal blijft uitdijen, wordt de energie zo verspreid dat uiteindelijk alle gebieden in het heelal dezelfde temperatuur behouden. Dit wordt de Big Freeze genoemd. De interacties tussen deeltjes stoppen dan en het heelal blijft voor altijd bevroren.
Maar als je het idee van een koud, donker en kaal heelal niet leuk vindt, maak je dan geen zorgen! Er zijn nog veel meer onverwachte mogelijkheden voor hoe het heelal zal eindigen.
Zoals we weten, dijt het heelal steeds sneller uit. Als het in dit tempo blijft uitzetten, kan het zo snel uitzetten dat de zwaartekracht niets meer bij elkaar kan houden. De oerknal zal plaatsvinden en alles, van sterrenstelsels tot atomen, zal uit elkaar vallen. Wat overblijft zijn individuele deeltjes die door een schijnbaar lege, tijdloze ruimte bewegen.
Er is echter nog hoop, want sommige wetenschappers beweren dat het heelal niet eeuwig zal blijven uitdijen. De oerknaltheorie stelt dat de hoeveelheid materie in het heelal in de toekomst zo groot zal zijn, dat de zwaartekracht ervoor zal zorgen dat de uitdijing afneemt en stopt. Daarna zou het omkeren, waardoor het heelal instortte tot het samensmolt tot een klein punt, een zogenaamde singulariteit. Daarna zou het weer uitdijen, wat een nieuwe oerknal veroorzaakte en leidde tot de geboorte van een nieuw heelal. Dit proces zou zich steeds opnieuw kunnen herhalen, waarbij ons heelal en toekomstige heelallen vastzitten in een oneindige cyclus van krimp en expansie.
Tijd tot het einde van het heelal: ongeveer 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000,
000. ... 00.000, 000,
...
jaar... misschien.