Waar bestaat het heelal (echt) uit?

door Janine

11 November 2023

Het universum is zo'n complexe uitgestrektheid dat het ons begrip voortdurend uitdaagt: hoe meer we de mysteries ervan ontrafelen, hoe minder we ervan lijken te weten. In dit artikel zullen we vooral zien waaruit het universum werkelijk bestaat. We beginnen met de eenvoudigste elementen, passeren chemische verbindingen, totdat we aankomen bij waaruit het grootste deel van het universum bestaat. En waar we ongelooflijk weinig van weten.

Waaruit bestaat het universum?

Freepik

De materie waaruit het universum bestaat, is verrassend eenvoudig en toch fascinerend. Het meest voorkomende element is waterstof, het eenvoudigste atoom dat we kennen. Om wat gegevens te geven: de massa van de Melkweg bestaat uit 73,9% waterstof, gecombineerd met 24% helium. Daarna volgen andere elementen, zoals zuurstof, koolstof en neon, allemaal met percentages lager dan 1%.

Alle andere elementen in het universum zijn in nog kleinere hoeveelheden aanwezig, tot aan de zwaarste elementen toe, die veel zeldzamer zijn. In dit opzicht heeft het periodiek systeem het element bereikt dat bekend staat als Oganesson, met een atoomgewicht van 118 en gecreëerd in het laboratorium. Er was immers een supernova-explosie nodig om elementen te creëren die zwaarder waren dan ijzer.

Hoeveel chemische verbindingen zijn er in het universum?

Freepik

Laten we, nadat we de elementen hebben gezien, verder gaan met de chemische verbindingen waaruit het universum bestaat. Ook in dit geval zijn de meest voorkomende ook de eenvoudigste, zoals op aarde gebeurt met moleculaire stikstof en moleculaire zuurstof, het grootste deel van de lucht die we inademen. Als we de aarde buiten beschouwing laten, zijn er verschillende chemische verbindingen in het universum: water, ammoniak en methaan behoren tot de meest voorkomende, samen met koolwaterstoffen, formaldehyde en koolmonoxide. Maar hoeveel zijn het er?

Er zouden potentieel miljarden chemische verbindingen kunnen bestaan, zowel op aarde als in de rest van het universum. Tel eenvoudigweg alle potentiële verbindingen bestaande uit twee atomen, verbindingen met drie atomen, verbindingen met vier atomen, enzovoort bij elkaar op. Natuurlijk zijn er strikte chemische regels die het gemakkelijker maken om sommige stoffen te maken, maar wetenschappers zijn erin geslaagd een verbinding te maken die bijna 3 miljoen atomen bevatte. Net als bij de creatie van de Oganesson blijft het onderzoek het universum volgen om de functie, aard en samenstelling ervan te begrijpen.

Donkere materie en donkere energie: het grootste deel van ons universum

NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/Wikimedia Commons - Public Domain

Ons universum is gemaakt van materie: iets dat we kunnen aanraken, analyseren, bestuderen, waarnemen. Allemaal duidelijk, behalve dat gewone materie slechts 5% van de totale massa van het universum uitmaakt. Precies: alle elementen die we hebben gezien, de chemische verbindingen die op aarde en in de ruimte aanwezig zijn, vertegenwoordigen slechts 5% van de massa van ons universum. En de rest?

Volgens het laatste onderzoek bestaat 25% uit donkere materie. Het is een vorm van materie die geen interactie heeft met het elektromagnetische spectrum en de gewone materie, maar een fundamentele rol zou kunnen spelen bij de vorming en rotatie van sterrenstelsels. Bovendien bestaat 70% van het universum uit donkere energie, een mysterieuze vorm van energie die verantwoordelijk is voor de versnelde uitdijing van het heelal.

Aan het einde van deze korte reis om te begrijpen waaruit het universum werkelijk bestaat, kunnen we niet anders dan gefascineerd zijn door wat we hebben ontdekt en hoeveel we nog steeds niet weten. Aan de andere kant is de mensheid slechts een klein stipje, maar met een verlangen om te weten en te ontdekken dat geen grenzen kent.