In R.I.P. Heelal, het nieuwste deel van de boekenserie Pocket Science, bespreekt New Scientist-redacteur Ans Hekkenberg vijf theorieën over hoe het heelal zal sterven. Als gratis voorproefje: de warmtedood.
De warmtedood, of de Big Freeze, is veruit het populairste doemscenario onder kosmologen. Niet omdat het nou zo’n prettige manier is om het loodje te leggen, maar omdat het erop lijkt dat deze toekomst onvermijdelijk is.
De meeste astronomen verwachten dat de hoeveelheid donkere energie in het heelal groot genoeg is om de uitdijing van het heelal voort te stuwen tot aan het einde der tijden. Laten we de gevolgen van een oneindige groei bekijken. We spoelen daarvoor zo’n 999.986.300.000.000 jaar vooruit, naar 1.000.000.000.000.000 jaar na de oerknal. De aarde bestaat dan allang niet meer. Omdat de kosmos hard gegroeid is, zijn sterrenstelsels die ooit elkaars naaste buren waren ver uiteengedreven. Elk sterrenstelsel dobbert in zijn eentje rond op een eindeloze en donkere kosmische zee.
'AI holt het vertrouwen tussen wetenschapper en mens verder uit'
Felienne Hermans plaatste een kritische noot bij de AI-hype tijdens het Gala van de Wetenschap. Lees hier haar column.
Sterrenlijken
Tijdens dit eenzame bestaan zullen de sterren in de stelsels een voor een het loodje leggen. Ze raken door hun brandstof heen. Wat er met zo’n uitgebrande ster gebeurt, is niet best. Hij ontploft en stort met veel geweld in elkaar. De smeulende resten die overblijven, vormen een extreem compact bolletje materie. Afhankelijk van de massa van de oorspronkelijke ster is dat bolletje een witte dwerg, een neutronenster, of een exemplaar uit de allerhoogste gewichtsklasse, een zwart gat.
Een zwart gat is (zoals de naam doet vermoeden) helemaal duister. De andere twee ster-resten, neutronensterren en witte dwergen, geven nog wat licht doordat ze nog heet zijn van het ineenstorten. Maar in de leegte van de kosmos zullen ze verder afkoelen, totdat ook zij, als een smeulend kampvuur, langzaam maar zeker uitgaan.
Op dat moment is de hemel voor eens en voor altijd zwart. Pikzwart. De enige objecten die nu nog in de kosmos rondwaren, zijn duistere sterrenlijken, hard bevroren planeten en losse stofflarden. Maar ook die universumbewoners zullen niet tot in de eeuwigheid voortbestaan. Ze zullen worden opgeslokt door zwarte gaten, het derde type sterrenlijk.
Zwarte gaten zijn de taaiste bewoners van het universum. Tijdens hun leven gedragen ze zich als stofzuigers: ze slurpen alle materie in hun buurt onverbiddelijk naar binnen. Ook wanneer de sterren hun laatste fonkeling hebben vertoond, zullen zwarte gaten de overgebleven resten met smaak oppeuzelen. Na 100.000.000.000.000.000.000 (tien tot de twintigste) jaar zijn alle voormalige bewoners van sterrenstelsels verdwenen in zo’n veelvraat.
Verstrooide energie
Maar zelfs zwarte gaten zijn niet voor eeuwig. Volgens natuurkunde-icoon Stephen Hawking lekt uit elk zwart gat langzaam maar zeker energie weg, zogeheten hawkingstraling. Als je lang genoeg wacht, dan zal het zwarte gat daardoor helemaal ‘leeg’ raken en verdwijnen. Dat heeft zo zijn tijd nodig. Zo’n tien tot de honderdste jaar. En dan? Dan zijn er geen planeten meer, geen sterren meer en geen zwarte gaten meer.
De échte doodsteek voor het universum moet dan nog volgen. Gedurende dit lange proces is de energie in het universum extreem verstrooid geraakt. De energie zal zelfs zó verspreid zijn, dat overal precies hetzelfde beetje ‘restenergie’ overblijft. Er zijn geen natuurkundigen meer in dit universum, maar als ze er waren, zouden zij de situatie beschrijven als ‘een systeem in thermodynamisch evenwicht’. Het is een wat cryptische manier om te zeggen dat in het heelal geen bruikbare energie meer zit. Energie die nodig is om een ster te laten branden, bijvoorbeeld. Of om leven in stand te houden.
Alle acties, elke verplaatsing, elke gebeurtenis is vanaf dat moment onmogelijk. In dit toekomstige universum zal, simpel gezegd, nooit meer iets interessants gebeuren. Het universum heeft zich halsoverkop richting de vergetelheid gespoed en verdwijnt nu met een fluister in de duisternis.
