door Fraser Cain , Universe Today
Dus, hoe kunnen sterrenstelsels sneller reizen dan de lichtsnelheid als niets sneller kan reizen dan het licht?
Ik ben een kleine wereld van tegenstrijdigheden. “Zelfs het licht zelf kan niet ontsnappen aan een zwart gat”, en dan: “zwarte gaten en zij zijn de helderste objecten in het heelal”. Ik heb ook gezegd “niets kan sneller reizen dan de snelheid van het licht”. En dan zeg ik zoiets als: “Sterrenstelsels bewegen zich sneller van ons weg dan de lichtsnelheid.” Er zijn meer dan een paar items op deze lijst, en het is verwarrend op zijn best. Hoe kunnen sterrenstelsels sneller dan het licht reizen als niets sneller dan het licht kan reizen? Warpsnelle sterrenstelsels komen ter sprake als ik het over de uitdijing van het heelal heb. Misschien is het de versnelling van donkere energie, of de vroegste inflatieperiode van het heelal, toen ALLES sneller uitdijde dan de lichtsnelheid.
Stel je ons uitdijende heelal eens voor. Het is geen explosie vanuit een specifieke plaats, met sterrenstelsels die als kosmische straal naar buiten razen. Het is een expansie van de ruimte. Er is geen centrum, en het heelal dijt niet uit in iets.
Ik zou hebben gesuggereerd dat dit een vreselijk overgesimplificeerd model is voor de uitdijing van ons heelal. Helaas is het ook erg handig. Ik kan het van mijn kinderen stelen wanneer ik maar wil.
Stel je voor dat je dit knooppunt hier bent, en als het speelgoed uitdijt, zie je al die andere knooppunten van je af bewegen. En als je naar een ander knooppunt zou gaan, zie je alle andere knooppunten van je af bewegen.
Hier is het interessante: deze knooppunten hier, die twee keer zo ver weg zijn als de dichtstbijzijnde, lijken zich sneller van je af te bewegen. Hoe verder weg het knooppunt is, hoe sneller het van je af lijkt te bewegen.
Dit is onze vreemde vriend, de Hubble-constante, het idee dat voor elke megaparsec afstand tussen ons en een ver weg gelegen sterrenstelsel, de snelheid die hen scheidt met ongeveer 71 kilometer per seconde toeneemt.
Galaxies die 2 parsecs van elkaar verwijderd zijn, zullen hun snelheid elke seconde met 142 kilometer doen toenemen. Als je de mathatron uitvoert, zullen twee sterrenstelsels op een afstand van 4.200 megaparsec elkaar sneller dan de lichtsnelheid zien weggaan. Hoe groot is dat, is het groter dan het heelal?
Het eerste licht ooit, de kosmische microgolf-achtergrondstraling, is 46 miljard lichtjaar van ons verwijderd in alle richtingen. Ik heb het uitgerekend en 4200 megaparsec is iets meer dan 13,7 miljard lichtjaar. Er zijn bergen ruimte voor objecten om meer dan 4200 megaparsec van elkaar verwijderd te zijn. Bedankt universum?!?
Het grootste deel van het universum dat we kunnen zien raast al weg met een snelheid sneller dan de lichtsnelheid. Dus hoe is het mogelijk om het licht te zien van sterrenstelsels die sneller gaan dan de lichtsnelheid. Hoe kunnen we zelfs de achtergrondstraling van de kosmische microgolf zien? Bedankt universum.
Het licht dat door de sterrenstelsels wordt uitgezonden, beweegt naar ons toe, terwijl het sterrenstelsel zelf van ons af beweegt, zodat de fotonen die door alle sterren worden uitgezonden, ons nog steeds kunnen bereiken. Deze golflengten van licht worden allemaal uitgerekt, en glijden verder naar het rode eind van het spectrum, naar infrarood, microgolven, en zelfs radiogolven. Na verloop van tijd zullen de fotonen zo ver uitgerekt worden dat we het sterrenstelsel helemaal niet meer kunnen waarnemen.
In de verre toekomst zullen alle sterrenstelsels en alle straling die we nu zien, vervaagd zijn tot ze helemaal niet meer waarneembaar zijn. Toekomstige astronomen zullen geen idee hebben dat er ooit een Big Bang is geweest, of dat er andere sterrenstelsels zijn buiten de Melkweg. Dank universum.
Ik sta achter Einstein als ik zeg dat niets zich sneller dan het licht door de ruimte kan bewegen, maar objecten die in de ruimte zijn ingebed kunnen zich sneller dan de lichtsnelheid lijken uit te breiden, afhankelijk van je perspectief.