Читать книгу Die groot gedagte - Gideon Joubert - Страница 9
Оглавление3
Uitdyende ruimte
God is ’n sirkel waarvan die middelpunt oral
en die omtrek nêrens is nie.
– Empedokles (5 v.C.)
Mistige wolkies
Toe die Eerste Wêreldoorlog losgebars het, het sterrekundiges nog gedink ons Melkweg is die enigste in die heelal en dat dit ál die sterre bevat. Tussen die sterre is hier en daar mistige wolkies opgemerk. In die suidelike sterrehemel was die Groot en die Klein Magellaanse Wolke duidelik sigbaar.
In 1905 het die Britse sterrekundige sir Robert Ball in sy boek The Story of the Heavens (1905. Londen: Cassell and Company) geskryf: “As ons met ’n goeie teleskoop na die hemel kyk, sal ons af en toe een van die merkwaardige hemelse voorwerpe raakloop wat as newels bekend staan. Hulle is dowwe, wolkerige kolletjies of ligvlekkies teen die swart agtergrond van die lug . . . die kleinste newel wat aan ons bekend is, is onvergelykbaar groter as die son . . . die newels is byna ondenkbaar ver . . .”
Op daardie tydstip was 8 000 newels bekend. Hulle “verskil van mekaar in vorm, grootte, kleur en materie, soos agtduisend klippies sal verskil wat na willekeur op ’n seestrand opgetel is. En tog, soos die klippies, het hulle ’n sekere generiese ooreenkoms,” het hy geskryf.
Niemand het presies geweet wát dit is nie. Die woord “galaksie” kom nêrens in sir Robert Ball se boek voor nie. Hoewel die “wolkies” noukeurig gekatalogiseer is, het sterrekundiges teen 1920 nog getwyfel of dit op die rand van die Melkweg lê en of dit buitekant is. Niemand het vermoed dat elkeen van die “dowwe, wolkerige kolletjies” ’n ontsaglike galaksie met miljoene en miljoene sterre is nie.
Die stokou, kleinerige Metcalf-teleskoop (25,4 cm; 10 dm), wat nou onder ’n koepel van die Boyden-sterrewag in Bloemfontein staan, het indertyd ’n belangrike rol gespeel om die omvang en struktuur van die heelal te openbaar.
Die Metcalf-teleskoop, nou by die Boyden-sterrewag buite Bloemfontein.
Voordat dit na Bloemfontein gebring is, het dit in Arequipa in Peru gestaan. Foto’s is van die Magellaanse Wolke geneem. Die negatiewe is in 1912 na die Universiteit van Harvard gestuur, waar die Amerikaanse sterrekundige Henriëtta Swan Leavitt (1868-1921) dit bestudeer het.
Sy het ontdek dat verskeie sterre gereeld volgens ’n vaste patroon helderder en dowwer word. Onder hulle het sy Kefeïed-veranderlikes ontdek. Hierdie soort sterre is genoem na Delta Kefeï, die ster Delta in die onopvallende sterrebeeld Kefeus, van die Noordelike Halfrond.
Dit was die eerste van hierdie soort sterre wat in 1784 deur die doofstom Britse sterrekundige John Goodricke (Riche) ontdek is. John Goodricke (1764-1786), wat gesterf het toe hy maar 21 jaar oud was, het vasgestel dat Delta Kefeï één keer elke 5,4 dae soos ’n hart pols. In dié tyd wissel sy magnitude (skynbare lighelderheid) tussen 3,6 en 4,3 op die helderheidskaal.
Henriëtta se Kefeïede
’n Hemelse voorwerp se skynbare magnitude is sy lighelderheid soos dit van die aarde waargeneem word. Sy absolute magnitude is die helderheid wat dit sou gehad het as dit op ’n standaardafstand van 32,6 ligjare van die aarde was.
Soos wat Delta Kefeï se grootte volgens ’n gereelde polsslag swel en krimp, neem sy magnitude ook toe en af. In 1912 het die Amerikaanse sterrekundige Henriëtta Swan Leavitt vasgestel dat ’n verwantskap bestaan tussen die tydperke van die ligvariasie van die Kefeïed-veranderlike sterre in die Klein Magellaanse Wolk en hul intrinsieke magnitude. Hoe langer die siklus van helderheid duur, hoe groter is hul absolute helderheid. Die intrinsieke helderheid (die watt-verbruik) van ’n Kefeïed kan dus bepaal word deur sy polsperiode vas te stel.
Sterre se skynbare magnitude word egter deur hul afstand van die aarde beïnvloed. Deur Kefeïede se berekende absolute magnitude te vergelyk met hul skynbare helderheid kan hul afstand bereken word.
In sy boek Guide to the Stars (1977. Guilford and London: Lutterworth Press) verduidelik sir Patrick Moore dat as ’n man op die strand staan en hy sien ’n dowwe liggie op die see, kan dit ’n flou liggie wees wat naby is, óf dit kan ’n skerp lig wees wat ver is.
As die waarnemer weet hoe skerp die lig werklik is (absolute magnitude), kan hy ’n goeie skatting maak van hoe ver dit is. Dít is wat Kefeïed-sterre doen.
Gideon Joubert (links) in gesprek met sir Patrick Moore.
Leavitt se ontdekking was belangrik. Kefeïed-sterre dui afstande aan. Deur die afstand van Kefeïed-veranderlikes in ’n galaksie te bereken, kan ook vasgestel word hoe ver die galaksie is.
Die heelal kom in fokus
Nog merkwaardiger ontdekkings sou volg. In 1917 het die Mount Wilson-sterrewag in die berge bokant Los Angeles sy nuwe teleskoop van 2,54 m (100 dm) gekry. Dit was die wêreld se grootste. Boonop het die ontwikkeling van die fotografie soveel gevorder dat tydopnamefoto’s van die hemelruim gemaak kon word. Dowwe slierte en sterre het eensklaps helder op fotografiese plate verskyn wat agterna rustig en noukeurig bestudeer kon word.
Mount Wilson se spieëlteleskoop sou die sterrekundige Edwin Powell Hubble (1889-1953) se naam onsterflik maak. In 1923 was die teleskoop gereed en Hubble het verstom na die ongelooflike helder beelde van sterre en ander hemelverskynsels gekyk. Baie was die eerste keer duidelik genoeg sigbaar om as afsonderlike sterre of galaksies herkenbaar te wees. Groot dele van die verre, dowwe heelal het in fokus gekom.
Hubble kon afsonderlike sterre in die Andromeda-newel (M31) uitken. Hy het ontdek dat M31 ’n ontsaglike spiraalgalaksie is, ver buite en groter as ons eie. Die mens se perspektief van die heelal is ’n miljoen keer vergroot. Hubble het gesien dat die sterre in die Andromeda-galaksie nie van ons eie verskil nie en dat baie van die duisende ander newels ook galaksies is.
Edwin Hubble (1889-1953) is in Missouri, VSA, gebore en het dit eers oorweeg om swaargewigbokser te word. Hy het in die regte gestudeer maar later besluit om sterrekundige te word. “Selfs as ek ’n tweederangse sterrekundige moet wees, is dit die sterrekunde wat saak maak,” het hy gesê. Hubble het ’n swart kat met die naam Nikolaus Kopernikus gehad. VSA-Ambassade.
Hubble het ook Kefeïed-sterre in die Andromeda-galaksie ontdek. Hy was bewus van Leavitt se ontdekking tien jaar tevore dat hierdie soort sterre se liggewendheid volgens ’n tydskaal van weke of maande wissel en dat die tydperk van wisseling ooreenstem met die totale hoeveelheid lig wat uitgestraal word.
Hierdeur kon hy die galaksies se afstande vasstel. Hy het bereken dat die Andromeda-newel 750 000 ligjare ver is. Later is met noukeuriger metodes vasgestel dat dit in werklikheid 2 300 000 ligjare ver is. Ons eie Melkweg is net sowat 100 000 ligjare in deursnee en Andromeda kan dus onmoontlik ’n deel van ons s’n wees.
Dit was ’n ongelooflike ontdekking, byna net so skokkend soos toe Nikolaus Kopernikus in die sestiende eeu gesê het dat die aarde en die sonnestelsel nie die middelpunt van die heelal is nie.
Nou het Hubble vir die mensdom kom sê dat ons ontsaglike Melkweg ook nie die middelpunt van die heelal is nie. Die Skepping is oneindig groter as wat tot nog toe vermoed was.
Soos ons son een van duisende miljoene sterre is, is daar ook niks besonders aan ons Melkweg met sy duisende miljoene sterre nie. Dit is net een van duisende miljoene galaksies. Dit is nie eens die grootste in sy eie groep van sowat dertig galaksies nie.
’n Kunstenaarsvoorstelling van die Melkweg van sy plat kant gesien. Op die binneste rand van een van die spiraalarms, twee derdes na die punt, is die son. Die hele skitterende wiel met sy 300 000 miljoen sterre draai stadig om sy as, een keer elke 225 miljoen jaar, en ons daarmee saam, teen ’n snelheid van 300 km/sek. Sedert sy ontstaan het die Melkweg reeds 25 keer om sy as gedraai.
Die meeste van die newels, waaroor sterrekundiges oor soveel jare getob het, is dus galaksies soos ons eie, en die afstande is vasgestel. Sterrekundiges was baie opgewonde. Nuwe, opwindende ontdekkings het byna weekliks gevolg. Hulle het ontdek dat die groot tros sterrewiele in die beeld Virgo (die Maagd):
• meer as ’n duisend galaksies bevat,
• minstens 50 miljoen ligjare ver is,
• en dat selfs hierdie verre galaksies van die naastes aan ons is.
Vandag weet sterrekundiges dat galaksies die basiese boustene van die makroheelal is, en nie sterre nie, soos vroeër vermoed is. Met moderne teleskope is biljoene en biljoene galaksies ontdek wat elk duisende miljoene sterre bevat. Die heelal is ’n baie groot plek!
Dit was maar die begin van Hubble se merkwaardige ontdekkings. Hy het vasgestel dat die galaksies taamlik eweredig oor die heelal versprei is. Wáár ook al met die aardse teleskope gekyk word, die wolkies is daar, en die meeste is galaksies.
| EDWIN POWELL HUBBLE (1889-1953) |
| Edwin Hubble se pa was prokureur in Marshfield, Missouri. Hubble was die vyfde van sewe seuns. In 1911 behaal hy ’n graad in die regte en word ’n Rhodes-beurshouer in Oxford. |
| Hoewel hy as prokureur toegelaat word en ’n rukkie as sodanig praktiseer, bly sy groot liefde die sterrekunde. In 1914 keer hy terug na Chicago en werk as navorsingsassistent by die Yerkes-sterrewag. |
| Hy was ’n geesdriftige atleet en is gekies om die Universiteit van Oxford te verteenwoordig. Hy het ook as amateurbokser naam gemaak toe hy teen die Franse kampioen Georges Carpentier geveg het. |
| Hy het so goed gevaar dat ’n professionele loopbaan as bokser hom aangebied is, en ook ’n geveg teen die wêreldkampioen Jack Johnson. Gelukkig het Hubble nie die aanbod aanvaar nie. |
| In 1917 verwerf hy die graad PhD, die jaar waarop die VSA tot die Eerste Wêreldoorlog toetree. Hubble veg in Frankryk en ’n bomskerf wond hom in die regterarm. |
| In 1919 aanvaar hy die pos as sterrekundige by die Mount Wilson-sterrewag buite San Francisco, net toe die splinternuwe Hooker-teleskoop, indertyd die grootste op aarde, daar geïnstalleer word. Die hoofspieël is 100 dm (2,5 m) in deursnee. Hy het die res van sy loopbaan daar gebly. |
Lig word ontrafel
Edwin Hubble het ontdek dat voorwerpe wat tot nog toe as newels beskou was, in werklikheid galaksies is, en dat hulle ver buite die Melkweg is.
Sy belangrikste ontdekking sou egter nog kom. Hy het die lig van ’n groot aantal galaksies bestudeer met die kennis en tegnieke wat lank reeds bekend was.
Wit lig, en daarmee ook die lig van voorwerpe in die hemelruim, is saamgestel uit ’n groot aantal golflengtes wat in ’n bundel lig uitgestraal word. Dit is ’n mengsel van die kleure van die reënboog, maar omdat hulle saamgevleg is, lyk die lig wit.
’n Spektroskoop word gebruik om die bundels te “ontrafel” en die verskillende golflengtes, en daarmee die reënboogkleure, mooi netjies langs mekaar te laat val. Dit word gedoen deur die lig van ’n ster of ’n galaksie deur ’n prisma te laat skyn, wat die ligbundel in afsonderlike sektore, wat verskillende frekwensies verteenwoordig, op ’n doek of fotografiese plaat laat val.
Die spektroskoop-beginsel: Lig skyn deur ’n prisma en breek die ligbundel op in sy verskillende kleure of ligfrekwensies.
Op die doek val die “ontrafelde” lig in die kleure van die reënboog uitgesprei. Kleure word deur die frekwensie van die liggolwe bepaal. Rooi het byvoorbeeld ’n laer frekwensie as blou omdat sy golflengte langer is.
Kleure wat so langs mekaar uitgesprei is, word ’n ligspektrum genoem. Dit openbaar verbasend baie van die ster of galaksie waarvandaan dit kom. Sterlig is boodskappers uit die ruimte wat kennis oordra van die chemiese samestelling, hittegraad, magnetiese velde en die swaartekrag van die ligbron.
Dit openbaar ook die relatiewe beweging van die liggaam ten opsigte van die aarde. Edwin Hubble het ’n groot ontdekking gemaak deur die kennis van die Oostenrykse wiskundige Christian Johann Doppler (1803-1853) te gebruik, wat in 1842 daarop gewys het dat ’n aankomende geluid ’n hoër toonhoogte as ’n wegbewegende geluid het.
’n Pikante eksperiment
Elkeen wat al op ’n stasie gestaan het as ’n fluitende sneltrein verbykom, ken die verskynsel. Soos die trein aankom, is die fluit hoog en skril. Sodra die trein egter verby is en wegjaag, word die toonhoogte skielik laer en dieper. Dieselfde gebeur as ’n renmotor brullend verbyjaag. Dit klink I-I-E-E-E-O-E-o-e-u-u.
Die verskynsel word die Doppler-effek genoem. Dit is drie jaar ná Doppler se bekendstelling op pikante wyse getoets deur die Nederlander Christoph Buys Ballot (1817-1890). Hy het musici met ’n goeie oor vir toonhoogte langs ’n treinspoor laat sit terwyl trompetblasers in ’n oop treinwa verbyjaag. Toe die blasers aankom, was die geskal hoog en skril. Maar toe hulle verbytrek, het die toonhoogte skielik opmerklik laer geword.
Die Doppler-effek is in 1845 op pikante wyse deur die Hollander Cristoph Buys Ballot geillustreer. Hy het musici langs ’n treinspoor laat sit en ’n trein met ’n trok vol blasende trompetspelers laat verbyjaag. Die toonhoogte van die trompette het merkbaar laer geword. Fred Mouton.
Klank- en liggolwe is al twee golfverskynsels. Lig sal dus ook die Doppler-effek toon. Die klankgolwe van ’n aanstormende trein se fluit word voor hom saamgedruk en dit maak die golwe korter en hul frekwensies hoër. Wanneer die trein verbyjaag, rek die golwe uit, en hul frekwensies en die toonhoogtes word laer. Dieselfde gebeur met ’n ster se lig. ’n Aankomende ster se liggolwe word saamgedruk, maar ’n wegbewegende ster s’n word uitgerek.
Rooi liggolwe se golflengte is langer as blou lig s’n. ’n Aankomende ster se liggolflengte het dus ’n neiging om korter (saamgedruk) te word, en ’n spektroskopiese ontleding toon dat dit in die blou rigting verskuif word.
Wegbewegende sterre se ligspektrums toon egter ’n rooiverskuiwing as gevolg van die golflengtes wat deur die wegbeweging uitgerek word. Die wegbeweging is egter die gevolg van die rekking van die ruimte self, eerder as die werklike beweging van die sterre in die ruimte.
Buig ’n stuk draad in die vorm van golwe. Trek nou die draad se twee punte weg van mekaar (die ruimte rek). Die golflengtes word dus langer. Dít is wat met die liggolwe van sterre in ’n uitdyende (rekkende) heelal gebeur.
| Op ’n noodlottige botsingskoers met ons Melkweg |
| Die Amerikaanse sterrekundige Vesto Melvin Slipher (1875-1969) het in 1912 vasgestel dat die Andromeda-sterrespiraal die aarde teen ’n snelheid van sowat 200 kilometer per sekonde nader. Ons hoef ons egter nie oor dié dreigende botsing te ontstel nie, want: |
| Die ruimte tussen die sterre van galaksies is só ontsaglik groot en leeg dat twee sterrewiele deur mekaar kan beweeg sonder dat ’n enkele ster teen ’n ander sal bots. Die invloed van gravitasie sal egter die galaksies rondpluk en vervorm. |
| Teen die tyd dat die Andromeda-spiraal (teen 200 km/sek.) by ons opdaag, sal die son met al sy planete, en ons daarmee, lankal verdwyn het. Die Andromeda-galaksie is nog 2 300 000 ligjare ver en die lig wat nou daar teen 300 000 km/sek. vertrek, sal eers oor 2 300 000 jaar by ons aankom. Ligsnelheid laat die beweging van Andromeda teen 200 km/sek. maar stadig lyk! |
Alles spat uitmekaar
Hubble het die spektrums van baie galaksies ontleed en tot die verbasende ontdekking gekom dat feitlik elkeen se lig ’n rooiverskuiwing het. Alle galaksies (behalwe sommige van ons eie groep van sowat dertig, waaronder die Andromeda-newel) is besig om teen geweldige snelhede van ons af weg te skiet.
Hubble het vasgestel (onder meer deur middel van die Kefeïed-veranderlikes) dat hoe verder die galaksies van ons is, hoe groter is die rooiverskuiwing, en hoe vinniger beweeg dit dus van ons weg.
Dit lyk of die heelal op ontsaglike skaal ontplof en ons is oënskynlik in die middel. In alle rigtings, so ver soos waargeneem kan word, skiet alles van ons en van mekaar weg. Dit lyk of net ons eie Melkweg, in die oog van die storm, rustig stilstaan.
Teen 1929 het Hubble sy beroemde “Hubble se wet” of “Hubble se konstante” aangekondig. Dit behels dat die snelheid van die wegwyking van galaksies in regstreekse verhouding met die afstand is. As Galaksie A tien keer so ver van ons soos Galaksie B is, dan beweeg Galaksie A teen tien keer die snelheid van Galaksie B van ons weg.
Hoe verder ’n galaksie van ons is, hoe vinniger beweeg dit weg. Dit lyk of galaksies wat etlike duisende miljoene ligjare van ons is teen byna die snelheid van lig wegskiet.
In hul gesaghebbende boek Gravitation (1973. Frederick Muller, New York: W.H. Freeman & Company) skryf C.W. Misner, K.S. Thorne en J.A. Wheeler dat ’n volume ruimte gelykstaande aan die grootte van die Melkweg elke vyf sekondes tot die heelal toegevoeg word!
Die heelal het geen middelpunt nie
Dit is verkeerd om die heelal as ’n groot ballon of borrel voor te stel wat uitswel. Só gesien, word gedink aan ’n heelal met grense, iets met ’n buitekant en ’n binnekant. Die tekening gee tóg ’n denkbeeld van hoe die heelal uit ’n enkelheid, ’n matematiese puntjie, ontplof het en steeds uitdy. Elke kolletjie stel ’n galaksie of groepe galaksies voor. Elke galaksie skiet van elke ander galaksie weg, maar daar is geen middelpunt of sentrale galaksie nie. Dit is ruimte self wat uitswel.
Dit lyk of ons die middelpunt van die kosmiese ontploffing is. Dit is nie so nie. “Mense” op planete van sonnestelsels in enige ander galaksie sal presies dieselfde indruk kry. Vir hulle sal dit ook lyk of alle ander galaksies, ons Melkweg inkluis, teen toenemende snelhede van húlle wegskiet. Alle galaksies beweeg van mekaar weg, maar hulle beweeg nie in die rigting van, of weg van ’n bepaalde plek nie.
Ons is nie die middelpunt van die heelal nie want die heelal het nie ’n middelpunt nie. ’n Mens kan dit voorstel as ’n yslike rubberlaken vol kolletjies wat presies ewe ver van mekaar is. Elke kolletjie stel groepe galaksies voor.
Die rubberdoek word egalig in alle rigtings gerek. As iemand op een van die kolletjies sou staan, sou dit vir hom lyk of al die kolletjies van hom wegbeweeg, maar sy kolletjie bly op dieselfde plek. Hy sou dink dat hy die middelpunt van alles is. Hy sou inderdaad glo dat hy ’n baie bevoorregte plek het.
Elke waarnemer op elke ander kolletjie sou egter presies dieselfde indruk hê. Elkeen sal dink dat sy kolletjie staties is en dat alle ander kolletjies van hom wegbeweeg. Hy sou glo dat hy in die middel van ’n algemene uitdying is.
Die galaksies beweeg nie van mekaar weg in ’n bestaande ruimte nie. Dit is die uitswelling van ruimte self wat die galaksies van mekaar laat wegbeweeg. Omdat die beeld van die rubberdoek met kolletjies tweedimensioneel is, is dit nie ’n goeie voorbeeld nie.
Stel jou eerder ’n driedimensionele, deurskynende ballon voor met spikkels (miljoene galaksies) binne-in. Iemand blaas die ballon op en dit swel al groter uit en die spikkels beweeg weg van mekaar.
Sommige sterrekundiges vergelyk die uitdyende heelal met ’n rosyntjiebrood. Soos wat die brood rys, beweeg al die rosyntjies weg van mekaar. Nêrens is ’n middelste rosyntjie nie, want almal beweeg van mekaar weg in ’n grenslose rosyntjiebrood wat tot aan die uiteinde uitstrek.
Omdat die uitdying eenvormig is, sal die afstandskaal tussen enige twee kolletjies (rosyntjies) ewe vinnig groter word. Die tempo van die wegbeweging tussen twee kolletjies is eweredig aan die afstand tussen hulle, net soos Hubble dit by galaksies gevind het.
Dit is dus nie heeltemal korrek om van die uitdyende heelal te praat nie, want dit is ruimte self wat uitdy. Die ruimte tussen galaksies rek sonder ophou en al die galaksies en sterre beweeg weg van mekaar.
Die heelal se grense
“Aanskou ’n heelal, so ontsaglik dat ek daarin verdwyn. Ek weet nie waar ek is nie. Ek is totaal niks nie. Ons wêreld is skrikwekkend in sy nietigheid!” – Bernard de Fontenelle (1657-1757): Gesprekke met ’n Dame oor die Veelvuldigheid van Wêrelde
Moderne sterrekundiges glo nie die heelal het grense nie. Die galaksies op die kim van die heelal, wat vir ons lyk of dit na aan die snelheid van lig wegbeweeg, is galaksies soos ons eie. As een van daardie galaksies sterre sou hê met planete soos die aarde en mense soos ons, en van die mense was sterrekundiges wat óns Melkweg bestudeer, sou dit vir hulle lyk of óns baie na aan die snelheid van lig van hulle wegskiet en dat dit óns is wat na aan die heelal se sigbare horison is.
Kosmiese beweging is relatief. Alles hang af van die waarnemer se posisie. Die implikasie is dat die heelal eindeloos is. Daar is geen grense nie. Ons sal nooit kan vasstel hoe groot die heelal is nie, want sy grootte het geen perke nie.
Die vraag of die heelal perke het en of dit onbeperk is, en of die heelal se aantal galaksies en sterre beperk is, is een van die tergendste kwellinge waarmee die mens hom kan vermoei.
As ons sou sê dat die heelal begrens is, wat is dan daar buite? Dit is nie niks nie, want niks is dieselfde as ruimte. As daar geen perke is nie, hoe kan ons ons iets voorstel wat vir altyd verder uitstrek? Daar is wiskundige modelle wat die heelal as beperk maar onbegrens uitbeeld.
Die Britse sterrekundige sir Patrick Moore vertel dat hy op ’n keer vir Albert Einstein gevra het om hierdie begrip tog in verstaanbare, nie-wiskundige taal uit te druk. Einstein het gesê dit is onmoontlik.
Volgens Einstein kan ruimte op verrassende maniere ombuig en met homself koppel. Dit kan byna met die ronding van die aarde vergelyk word. Die aarde se oppervlak is beperk, maar onbegrens. Geen mens het ooit die einde van die aarde bereik of op sy grense afgekom nie. Die aarde se oppervlak het ook geen “middelpunt” nie. So ook is die volume van die heelal beperk, maar dit is grensloos en sonder ’n middelpunt.
Teoreties kan ’n ruimtereisiger sy tuig in ’n bepaalde koers stuur en ná miljoene eeue op dieselfde plek uitkom waarvandaan hy vertrek het, net soos ’n vlieënier dit op aarde kan doen.
Volgens sterrekundiges dui onlangse berekenings (wat ook maar skattings is) daarop dat die kritieke afstand waarby ons nooit verby sal kan sien nie, nagenoeg 14 000 miljoen ligjare is. ’n Ruimtereisiger kan duisende kilometer van die aarde se oppervlak sien, maar daar is ’n grens waar hy (weens die ronding van die aardbol) nie verby kan kyk nie, tensy hy in daardie rigting beweeg. So kan die mens met sy kragtigste teleskope ook net tot op ’n punt in die ruimte kyk en nie verder nie, tensy hy soontoe sou gaan.
Die heelal se ouderdom
Omdat die ruimte besig is om uit te dy en alle materie besig is om van mekaar weg te beweeg, beteken dit dat alles vroeër nader aan mekaar moet gewees het. Somme kan in trurat gemaak word. Daar kan terugbereken word hoe lank gelede alles begin het.
Dit kan net waar wees as die uitdysnelheid van die begin af tot vandag toe konstant was. Dit is nie. Sedert die Oerknal het die skerwe van die kosmiese bom oënskynlik teen remmende gravitasie uitgeskiet, maar betreklik onlangs is die geheimsinnige donker energie ontdek. Niemand weet wat dit is nie. Donker energie, anders as swaartekrag, oefen nie aantrekkingskrag uit nie. Dit stoot weg: omgekeerde gravitasie. Die gevolg is dat die heelal besig is om al vinniger uit te dy.
Die ouderdom van die heelal is die tyd wat verloop het tussen die Oerknal en vandag.
Baie wiskundige modelle is gebruik om die ouderdom van die heelal te bereken. Die antwoorde het tot betreklik onlangs nogal aansienlik verskil – tussen 10 000 miljoen en 20 000 miljoen jaar. Met meer kennis en verbeterde metings is die heelal, volgens die Wikipedia, die internet se gratis ensiklopedie, tussen 13,5 en 14 duisend miljoen jaar oud. Hierdie berekening (skatting) word bevestig deur ’n gammastraal-uitbarsting wat op 23 April 2009 waargeneem is. Later is bevestig dat dit ouer as 13 duisend miljoen jaar is.
Waarnemings deur die Nasa-ruimtetuig WMAP (Wilkinson Anisotropy Probe) en die Hubble-ruimteteleskoop het bevestig dat die ouderdomsyfer van 13,75 duisend miljoen jaar naastenby korrek is.
Die ontdekking van kwasars, hemelverskynsels wat sterk radiogolwe uitstraal, het ook gehelp met die berekening van die heelal se ouderdom. Kwasars is die verste en die helderste voorwerpe wat nog ontdek is. In hoofstuk 8 word hierdie raaiselagtige voorwerpe in diepte bespreek. Dit is hier van belang omdat hulle vanweë die geweldige energie wat hulle uitstraal, die verste voorwerpe is wat waargeneem kan word.
Kwasars lê op die grens van die sigbare heelal. Die presiese afstand van die verste kwasar en die feit dat dit ’n rekord is, is nie so belangrik nie. Wat wel van belang is, is dat hoe verder in die ruimte teruggekyk word, hoe meer kan van die beginjare van die heelal vasgestel word. As ’n mens 13 000 miljoen ligjare terugkyk, kyk jy baie ver in die verlede terug – ná aan die Skeppingsoomblik.
Rooiverskuiwing
Die Doppler-formule wat in 1842 deur Christian Doppler geformuleer is, het die pad voorberei vir die ontdekking van die uitdyende heelal. Afgeleë galaksies se lig toon ’n verskuiwing na die rooi gedeelte van die spektrum. Volgens die Doppler-beginsel is dit geïnterpreteer dat die galaksies van ons af wegstorm.
Georges Lemaître (1894-1966), ’n Belgiese priester, en Howard Robertson, ’n Amerikaanse wiskundige, het in die laat twintigerjare die uitrek-rooiverskuiwingseffek ontdek. Dit het duidelik geword dat rooiverskuiwings nie suiwer Doppler-verskynsels is nie.
Lig se golflengte word deur die uitdyende ruimte gerek. As lig deur die ontsaglike ruimtes beweeg en alle afstande word deur die rekkende heelal verdubbel, sal die lig se golflengtes ook verdubbel word. Dit is nie net die golflengtes van sigbare lig wat uitrek nie, want dit gebeur met die golflengtes van alle stralings.
Links Alexander Friedman (1885-1925) en regs Georges Lemaître (1894-1966).
Die simbool “z” dui ’n rooiverskuiwing van enige aard aan. As die heelal se grootte in die tyd tussen die straling en die ontvangs daarvan verdubbel het, sal alle golflengtes, kortes én langes, ook twee keer vergroot het, en z = 1.
Verdriedubbel die heelal se grootte, dan verdriedubbel alle golflengtes, en z = 2. In die uitdyende heelal kan die kosmiese rooiverskuiwing enige waarde van 0 tot in die oneindige hê.
Klein rooiverskuiwings is ’n aanduiding dat lig nie baie lank gereis het nie. Groot rooiverskuiwings dui egter op ’n geweldige lang reis wat afgelê is. Galaksies wat opties waarneembaar is, het rooiverskuiwings van tot 0,5. Die rooiverskuiwings van kwasars het waardes van meer as 3.
Deur middel van laboratoriumtoetse weet wetenskaplikes presies wat die standaard-golflengtes, of spektrumlyne, van verskillende atome in verskillende toestande van opwekking is. Omdat atome oral in die heelal dieselfde is, is die golflengtes wat hulle uitstraal ook soos wat in die laboratoriums gemeet is.
As die spektrumlyne van ’n verre galaksie gemeet word, weet ons dus dat dit baie ver hiervandaan, en baie ver in die verlede toe dit uitgestraal is, ’n ander golflengte gehad het as dié wat nou ontvang word. Toe dit uitgestuur is, het dit dieselfde golflengte gehad as wat in die laboratoriums gemeet is.
Deur die waargenome met die oorspronklike golflengte te vergelyk, kan bereken word hoeveel die heelal uitgedy het sedert die golf van sy bron vertrek het.
Dit is belangrik om te weet dat die vertraging van trillings op alle frekwensies van toepassing is, en nie net op die frekwensies van die ultraviolet-, optiese, infrarooi en radiogolwe nie. Dit geld ook vir die stadige skommeling in die helderheid van byvoorbeeld kwasars.
Die polsperiodes van kwasars waarvan die helderheid oor tydperke van dae of jare wissel, word vertraag soos dit deur die rekkende ruimte beweeg. As vasgestel sou word dat ’n kwasar met ’n rooiverskuiwing van z = 1 ’n helderheidspolsslag van ’n maand het, dan was die oorspronklike helderheidskommeling twee weke!
Tot onlangs nog het dit voorgekom dat hoe verder ons na gebeurtenisse in die ontsaglike ruimte kyk, hoe meer lyk dit of dit al stadiger verloop. Veronderstel ’n verre verskynsel pols elke sekonde. In ’n statiese heelal (wat nie uitdy nie) sou ons die polsslag presies elke sekonde ontvang het.
In ’n uitdyende heelal word die afstand tussen die polse egter sonder ophou groter. As die afstand oorspronklik een ligsekonde was, word die afstand tussen die polse voortdurend gerek soos die ruimte rek waardeur die golf beweeg. Eindelik ontvang ons die polse nie elke sekonde nie, maar elke 1 + z ligsekondes.
Op groot afstande sal dit lyk of horlosies stadig loop. Wat ook al op groot afstande gebeur, dit lyk vir ons of dit stadiger en traer gebeur as wat werklik die geval is. ’n Gebeurtenis wat op ’n rooiverskuiwing van z = 1 in een sekonde gebeur, lyk vir ons of dit in twee sekondes plaasvind.
Op die rand van die sigbare heelal waar die rooiverskuiwings tot in die oneindige toeneem, lyk dit of niks verander nie. Alles lyk of dit in ’n versteende, roerlose toestand is.
Vanselfsprekend sien ons nooit oneindige rooiverskuiwings nie. Die maksimum wat tot dusver waargeneem is, is die alomteenwoordige kosmiese agtergrondstraling van 1 000. As dit ooit moontlik sou wees om deeltjies van die Oerknal te sien, sal hulle ’n rooiverskuiwing van 1 000 miljoen hê.
Teen z = 1 000 sal ’n sekonde vir ons gelykstaan aan 17 minute. Teen z = 10 000 miljoen sal ’n sekonde vir ons driehonderd jaar duur.
Afgekoelde vuurwerk
Sterrekundiges wil weet hoe en wanneer galaksies ontstaan het. In dié verband is kwasars van besondere belang, omdat vermoed word dat hulle die nawe of harte van galaksies is wat baie ver is. Omdat ons hulle sien soos hulle byna 13 000 miljoen jaar gelede gelyk het, sien ons hulle toe hulle nog baie jonk was.
Spektrumopnames van al die galaksies dui daarop dat dit swaar elemente bevat, met ander woorde, die galaktiese materie moet reeds deur meer as een sterregeslag verwerk gewees het. Sterrekundiges bestudeer kwasars met groot belangstelling. Dit kan hulle meer van die babastadiums van galaksies te wete laat kom.
Dit is vreemd dat verby ’n sekere rooiverskuiwing, wat die kwasargrens genoem word, kwasars skielik baie skaars word. Die getalle neem in werklikheid toe tot by ’n rooiverskuiwing van 2,7. Teen ’n rooiverskuiwing van 3 neem dit skielik af. Die Warren-Hewitt-kwasar is een van die weiniges met ’n rooiverskuiwing van meer as 3,5.
Miskien word kwasars nie ver anderkant ’n rooiverskuiwing van 4 gevind nie omdat nóg kwasars nóg galaksies so lank gelede bestaan het. Kan dit wees dat ’n rooiverskuiwing verby 4 die heelal se ouderdom aandui waarop voorwerpe begin het om uit te skif?
Sterrekundiges glo nie die kwasargrens is ’n dramatiese tydstreep in die heelal se geskiedenis nie. Die verdigting van die eerste galaksies en kwasars uit die heelal se gasmaterie was waarskynlik ’n geleidelike proses.
Sterrekundiges verwag om kwasars te ontdek wat nóg verder is, maar dit sal al skaarser word en moeiliker om te vind. Anderkant die afsnypunt van ’n 4,01-rooiverskuiwing is nog nooit iets ontdek nie. In hierdie onbekende, donker dieptes van die heelal is dit net die agtergrondstraling van 3 Kelvin wat die ganse heelal deursypel.
Lank gelede was die heelal baie warm. Sedertdien het dit sonder ophou uitgedy en afgekoel. Soos die nagloed van ’n verwarmer wat pas afgeskakel is, het die heelal se agtergrondstraling lankal soveel afgekoel dat dit nie meer as lig sigbaar is nie.
Die Belgiese kosmoloog Georges Lemaître het gesê die evolusie van die heelal kan met ’n vuurwerkvertoning vergelyk word wat pas verby is. Ons sien enkele gloeiende flarde, as en rook. Ons staan op ’n koel, uitgebrande kooltjie. Ons sien die sonne wat stadig verdof, en ons probeer ons voorstel hoe die verdwene skittering van die oorsprong van die wêrelde gelyk het.
In 1984 is bereken dat die afkoeling sedert die Oerknal tot 3 Kelvin moet gedaal het, net soos dit inderdaad gemeet is. Absolute zero word gewoonlik geskryf as 0 grade volgens die Kelvinskaal, of 0 Kelvin (-273,15 grade Celsius). Nul Kelvin is die laagste moontlike temperatuur.
Die 3 Kelvin wat die agtergrondstraling van die ganse heelal is, is die oorblyfsel van die ontsettende hitte van die witwarm heelal kort ná die Oerknal. Hierdie agtergrondstraling het ’n rooiverskuiwing van 1 000.
Nog nooit is iets in die groot leegte gevind tussen die rooiverskuiwing van 4 en 1 000 nie. Dit verteenwoordig die eerste nege persent van die heelal se geskiedenis en dit is hier waar die geheim van die ontstaan van galaksies gesoek moet word. Kosmoloë wil graag weet wat hier aangaan. Hulle sal graag so ver wil terugkyk dat die Skeppingsoomblik self gesien kan word.
Hier loop ons ons egter vas. Warren en Hewitt se kwasar beweeg reeds teen 93 persent van die snelheid van lig van ons weg. As ons instrumente sou kry waarmee ons nóg verder kon “sien”, kan ons verwag dat ons, soos ons dieper in die ruimte en verder in die verlede terugkyk, mettertyd by voorwerpe sou uitkom wat die snelheid van lig bereik.
Sulke voorwerpe sal vir ons onsigbaar wees. Daardie voorwerpe se lig kan ons nooit bereik nie. Ons sal die hemelruim en die heelal se sigbare horison bereik het.
Een ding is seker: Die uitdyende heelal dui daarop dat alles, lank gelede, ’n begin gehad het. Net één afleiding is moontlik: Die heelal het nie vir altyd bestaan nie. Daar móét ’n Skeppingsoomblik gewees het.
Hoekom stort die heelal nie op homself in nie?
Edwin Hubble se ontdekking dat die heelal uitdy, het ’n einde gemaak aan ’n vraagstuk wat wetenskaplikes eeue lank gekwel het.
In 1687 het die Engelse natuur- en wiskundige sir Isaac Newton (1642-1727) sy Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Die Wiskundige Beginsels van Natuurkundige Filosofie) gepubliseer. Hieroor sê die Britse fisikus Stephen Hawking (1942—) dat dit waarskynlik die belangrikste enkele werk is wat ooit oor die fisika-wetenskappe verskyn het.
Sir Isaac Newton (1642-1727). Hy het die bane van die planete om die son beskryf en so die beweging van hemelse liggame verklaar. Dit het gehelp om van die kosmologie ’n moderne wetenskap te maak.
In sy Principia het Newton die eerste keer ’n beskrywing gegee van hoe hemelliggame in ruimte en tyd beweeg. Hy het ook die ingewikkelde wiskunde uitgewerk om dit te verklaar. Hy het die stelling van universele gravitasie opgestel, wat beskryf hoe elke hemelliggaam deur elke ander liggaam aangetrek word, met die aantrekkingskrag se invloed in regstreekse verhouding tot die massas van die liggame, asook die omgekeerde kwadraat van hul afstand van mekaar.
Volgens sy stelling trek sterre mekaar dus aan. Hulle kan nie vir altyd bewegingloos bly nie. Al was die sterre hóé egalig versprei, êrens in die hemel sal daar tog sterre wees wat effens nader aan mekaar lê as op ander plekke. Hulle sal na mekaar beweeg en ’n nóg sterker gravitasie-invloed op omliggende sterre uitoefen. Mettertyd sal al die sterre van die heelal na daardie kol van groter digtheid aangetrek word. ’n Massiewe ineenstorting is die uiteinde. Hoekom het dit nie gebeur nie?
Newton het die probleem probeer oplos deur te redeneer dat die aantal sterre onbeperk en egalig versprei is. Oral word dieselfde krag uitgeoefen en die heelal bly in ewewig. Dit was egter nie ’n suiwer argument nie. Iewers sal ’n paar sterre tog effens nader aan mekaar as op ander plekke wees. Onvermydelik sal dit uiteindelik tot ’n katastrofiese swaarte-ineenstorting lei.
Voor die twintigste eeu het niemand aan die moontlikheid van ’n krimpende of uitdyende heelal gedink nie. Algemeen is aanvaar dat die heelal óf vir altyd staties en onveranderlik bestaan het, óf dat dit op ’n bepaalde tyd geskep is, naastenby soos dit vandag nog is.
Wetenskaplikes wat besef het dat die enigste vooruitsig vir ’n statiese en onveranderlike heelal ’n swaarte-ineenstorting is, het uit die knyp probeer kom deur te redeneer dat swaartekrag op groot afstande ’n omgekeerde uitwerking kan hê: Dit stoot af in plaas van om aan te trek. Volgens so ’n model sou die aantrekkingskrag van nabygeleë sterre die wegstotende krag van afgeleë sterre neutraliseer. Die heelal sou in ewewig bly.
Die feit bly egter staan: As nabygeleë sterre op ’n plek net effens nader aan mekaar sou wees as op ander plekke, sal hulle na mekaar beweeg. Aantrekkingskrag sal op daardie kol die afstotende krag oorheers.
As sterre egter op ’n ander plek yler gesaai en ’n bietjie verder van mekaar sou wees, sal die afstotende kragte oorneem. Dit sal die aantrekkingskrag oorheers. Volgens so ’n model sal die heelal chaoties wees.
Eers toe Edwin Hubble in 1929 aangekondig het dat waar jy ook kyk, die afgeleë galaksies van ons wegskiet en die ganse heelal aan die uitdy is, het fisici begin verstaan waarom die heelal nie op homself instort nie. As dit uitdy, moet die galaksies vroeër nader aan mekaar gewees het. En nóg vroeër moet dit heeltemal bymekaar gewees het. Die heelal sou dan oneindig dig en klein gewees het.
Daar móét dus ’n begin, ’n Skeppingsoomblik, gewees het: die Oerknal. Van toe af skiet die heelal oop. En solank dit uitdy, kan dit nie ineenstort nie.
Hoekom blink die hemel nie?
Elkeen wat al in ’n groot bos gestaan en rondom net stamme gesien het, weet dat dit onmoontlik is om déúr die bos te kyk, want oral is net stamme. Met die naghemel behoort dit mos dieselfde te wees. Die hemelruim behoort één verblindende lig te wees, want waar ’n mens ook al in die onmeetlike dieptes van die eindelose ruimte kyk, behoort jy in sterre vas te kyk.
Nêrens behoort ’n donker kolletjie te wees nie. Sonder onderbreking behoort die intense lig van biljoene en biljoene sterre te skitter. Maar dit is nie so nie. Tussen die blink strooisels van die sterre is donker kolle. Hoe word dit verklaar? Dié paradoks het sterrekundiges eeue lank gekwel.
In hierdie inferno van verblindende lig en straling wat op die aarde afstuur, behoort alles wat lewe boonop binne sekondes uitgewis te word. Die ophopende sterrehitte behoort die atmosfeer en die oseane weg te kook en die aarde te verdamp. Maar die hemel is nie verblindend en skroeiend warm nie. Dit is koel en vol donkerte.
Die Duitse sterrekundige en fisikus Johannes Kepler (1571-1630) het in 1610 hierdie verskynsel in ’n argument teenoor Galileo (1564-1642) gebruik as ’n bewys dat die heelal nie oneindig is nie: “Jy huiwer nie om te sê dat daar in die heelal meer as 10 000 sigbare sterre is nie. Hoe meer daar is, en hoe digter hulle opmekaar is, hoe sterker word my argument teen die oneindigheid van die heelal.”
Met ander woorde, as die hemelruim tot in die oneindigheid uitgestrek het met sterre wat oral swerm, sou die hele sterregewelf so helder soos die son gewees het. Soos in ’n toe oond sou die opbouende hitte later alles verswelg het.
Die “paradoks van die donker naghemel” het sy ontstaan by Galileo en Kepler gehad. Dié paradoks het tot vurige argumente aanleiding gegee. Oor een aspek kon daar egter geen twyfel wees nie: Óf die hemelruim is donker en daar is ’n kosmiese grens, óf daar is geen kosmiese afgrond nie en die naghemel brand.
Baie wetenskaplikes het verklarings, sommige vergesog, aan die hand gedoen. In 1744 stel ’n Switser, Jean-Phillipe Loys de Cheseaux, die argument dat sterlig deur ’n “vloeistof” geabsorbeer word wat tussen die sterre dryf. Hy het nie daaraan gedink nie dat die “vloeistof” mos ook deur die jare warmer en warmer sou word tot dit net soveel hitte soos die gesamentlike sterre sou uitstraal.
Olbers se paradoks, soos dit vandag nog verkeerdelik bekend staan, is genoem na die Duitser Heinrich Olbers (1758-1840). Bedags was hy oogkundige en geneesheer. Snags het hy die sterre en veral komete en asteroïede van die boonste verdieping van sy huis in Bremen bestudeer.
In 1823 het hy gesê die lig van sterre verdof allengs op hul lang reis na die aarde. Hy het nie na ’n vloeistof verwys nie, maar net gesê dat die hitte langs die pad “geabsorbeer” word.
Die probleem is vererger met die koms van sir Isaac Newton se opvatting van ’n oneindige heelal wat eenvormig deur sonagtige sterre bevolk word. Newton het hom egter meer gekwel oor die uitwerking van gravitasie.
Die aarde ontvang nie net groot hoeveelhede lig van ’n oneindige aantal sterre nie. Dit word ook aangetrek deur die oneindige, opeenhopende krag van gravitasie.
Newton het die gravitasieprobleem met ’n foutiewe argument “opgelos” deur te aanvaar dat die heelal homogeen is en dat alle kragte uit verskillende rigtings ewe sterk is en mekaar neutraliseer. Maar ligstrale uit verskillende oorde kan mekaar nie uitskakel nie. Hulle versterk mekaar.
Olbers se paradoks het ontstaan omdat wetenskaplikes se siening van die heelal al die jare foutief was. Daar is verskeie redes waarom ’n blink hemel onmoontlik is:
• Die gemiddelde digtheid van alle massa in die heelal is naastenby gelyk aan die massa van een waterstofatoom per kubieke meter. Massa en energie is gelyk. Dit is verskillende openbarings van dieselfde verskynsel. As al die massa in die heelal vernietig en in termiese strale verander sou word, sou die kosmiese hittegraad 20 Kelvin (-253 grade Celsius) gewees het. Dit is aansienlik laer as die oppervlaktemperatuur van sterre (die son se oppervlak-hittegraad is 6 000 grade Celsius).
Die heelal het te min energie om ’n blink hemel te veroorsaak. Dit is die eerste les in die boomstamvergelyking. Daar is nog.
• Lig beweeg teen ’n vaste snelheid (300 000 km/sek.). Kyk ’n mens in die ruimte uit, kyk jy baie ver in die verlede terug. Die verste wat ons teoreties kan sien, is ’n afstand van 1023 ligjare. Die lig van sterre wat verder lê, kon die aarde nog nie bereik het nie.
Maar die verste sterre kon onmoontlik 1023 jaar onophoudelik geskyn het. Sterre soos ons son se ligleeftyd is net sowat 1010 jaar, en helderder sterre brand nog vinniger uit en leef nie eens so lank nie.
Verby ’n afstand van 1010 ligjare kyk ’n mens so ver terug dat daardie sterre se lig ons nog nie bereik het nie. Eendag sal dit wel hier uitkom, maar teen daardie tyd sal die sterre lankal uitgebrand wees, al sal dit op die aarde lyk of hulle nog jong sterre is met ’n leeftyd van miljoene jare wat voorlê.
Volgens die bosanalogie staan ons dus in ’n woud met bome wat buitentoe jonger en jonger word. Ons kyk verby die verste saailinge na ’n boomlose vlakte.
Hubble se wet het die mens se siening van die heelal ’n nuwe aanskyn gegee. Paul Davies skryf in sy boek The Runaway Universe dat “die vroeë, byna steriele konsep van die totaliteit van dinge as synde passief, vadsig en onveranderlik, ná Hubble se ontdekking vervang word deur ’n heelal wat ’n samehangende geheel is”.
Dit het ’n globale identiteit. Die heelal is dinamies en groeiend soos ’n lewende organisme met ’n lewensgeskiedenis, en moontlik ’n geboorte en ’n dood.
| Tien interessante feite oor die Melkweg |
| 1. Dit is kromgetrek. Die Melkweg se skyf is nagenoeg 12 000 ligjare breed en die sentrale boggel se deursnee is ± 12 000 ligjare. Die Melkweg is skeefgetrek deur sy twee bure, die Groot en die Klein Magellaanse Wolke, wat met die Melkweg toutrek. |
| 2. Die Melkweg het ’n stralekrans, ’n halo van donker materie wat meer as 90% van sy massa bevat. Dit kom daarop neer dat alles wat ons met die blote oog of teleskope kan waarneem, minder as 10% van die Melkweg is. Die halo kan nie waargeneem word nie, maar ons weet dit is daar deur van rekenaarsimulasies gebruik te maak, wat dit bereken op grond van die snelheid waarteen sterre in die skyf om die middelpunt slinger. |
| 3. Dit het tussen 200 000 miljoen en 400 000 miljoen sterre. Op ’n helder nag kan ons net sowat 2 500 sterre met die blote oog of ’n teleskoop waarneem.* |
| 4. Die Melkweg is stowwerig en vol gas. Ons kan net ± 6 000 ligjare ver in die sigbare spektrum in die Melkweg kyk. Ons Melkweg is ± 100 000 ligjare breed en tien tot vyftien persent van die “normale” materie is gas en stof. Die res is sterre. Met infrarooi-opspoorders kan deur die stof gesien word. |
| 5. Die Melkweg is deur ander galaksies saamgestel. Oor biljoene jare het ons Melkweg ander galaksies “opgeëet”. Dit gebeur vandag nog. Die Canis Majoris-dwerggalaksie is die naaste aan die Melkweg en sy sterre dwaal voortdurend oor na die Melkweg. |
| 6. Alle afbeeldings van die Melkweg is of voorstellings deur kunstenaars of foto’s van ander galaksies. Niemand, en geen aardse ruimtetuig, was nog buite die Melkweg nie, nie naastenby nie. Die verste wat ’n tuig gevorder het, was verby Pluto se baan om die son. As ons afbeeldings van die Melkweg sien, is dit hoe sterrekundiges of kunstenaars bereken dit van ’n groot afstand sal lyk. |
| 7. Ons Melkweg het ’n swartkolk in sy hart. Die meeste galaksies het supermassiewe swartkolke in hul nawe. Die Melkweg is geen uitsondering nie. Die boggel in die middel van die Melkweg word Sagittarius A genoem. Dit bevat ’n swartkolk met die massa van 40 000 sonne. Hierdie swartkolk sal ongeveer Merkurius se baan om die son vul. Die swartkolk se aangroeiskyf het ’n massa van 4 miljoen sonne en sal die aarde se baan om die son vul. |
| 8. Die Melkweg is amper so oud soos die heelal. Volgens berekening is die Melkweg nagenoeg 13,7 duisend miljoen jaar oud. Die boggel van die Melkweg het waarskynlik reeds 13,6 duisend miljoen jaar gelede ontstaan (die berekening kan tot 800 miljoen jare na beide kante uit wees). Die oudste sterre in die Melkweg is in bolvormige sterreswerms. Die ouderdom van die Melkweg word volgens die ouderdom van hierdie sterre bereken. Die skyf en boggel het tussen 10 000 miljoen en 12 000 miljoen jaar gelede ontstaan. Die boggel het waarskynlik voor die res van die galaksie ontstaan. |
| 9. Die Melkweg is deel van die Virgo-supertros van galaksies, nagenoeg 150 miljoen ligjare groot. Supertrosse is groepe galaksies op ’n baie groot skaal. Tussen die galaksies in ’n supertros is groot ruimte-leegtes waarin bitter min materie voorkom. Ons galaksietros sluit die Melkweg in, benewens nagenoeg dertig ander galaksies, waarvan die naaste bure die Groot en die Klein Magellaanse Wolke is, en die Andromeda-spiraalgalaksie (M31). Laasgenoemde is twee keer so groot soos die Melkweg en dit bevat twee keer soveel sterre. Ons groep van dertig galaksies word die Plaaslike Groep genoem. Sou ’n mens van baie ver in die ruimte na ons supertros terugkyk, honderde miljoen ligjare ver, sal die Melkweg net ’n stippeltjie in ’n reuse-groep van galaksies wees, die Virgo-supertros, 150 miljoen ligjare in deursnee. |
| 10. Die Melkweg beweeg teen ’n ongelooflike snelheid deur die ruimte. Die aarde beweeg om die son en die son beweeg om die Melkweg. Die Melkweg beweeg saam met die Plaaslike Groep teen ’n snelheid van ± 600 km/sek. verby die tafereel van die kosmiese mikrogolf-agtergrondstraling. |
* Die berekening van die aantal sterre wissel aansienlik van boek tot boek oor die sterrekunde, en van sterrewag tot sterrewag. Sterre kan nie met sekerheid getel word nie en die berekenings is grootliks skattings en afleidings. Daarom verskil die syfers ook in hierdie boek wanneer oor die Melkweg se sterre geskryf word. Dit kom uit verskillende bronne, waar die getalle wissel van 200 000 miljoen tot ’n miljoen miljoen sterre.
(Inligting uit Google)
