De wetenschapsredactie beantwoordt kleine en grote vragen die lezers bezighouden. Deze week: waarom is het ’s nachts donker?
is wetenschapsredacteur voor de Volkskrant. Hij schrijft over sterrenkunde, natuurkunde en ruimtevaart.
Er zijn zoveel mensen die zichzelf de vraag hebben gesteld dat zij zelfs een eigen naam heeft gekregen: de paradox van Olbers, vernoemd naar de Duitse astronoom Heinrich Olbers die zich het in 1823 afvroeg.
Waarom is het ’s nachts donker? De achterliggende gedachte luidt als volgt: als het heelal oneindig groot is (overigens een open vraag) en als sterren ongeveer uniform verdeeld zijn, waarom is dan niet letterlijk elk plekje aan de nachtelijke hemel gevuld met het licht van een verre ster?
Olbers was niet de eerste deze vraag stelde. De beroemde Nederlandse wetenschapper Johannes Kepler gebruikte dit gegeven in 1610 bijvoorbeeld al eens als argument voor het idee dat het heelal niet oneindig groot kan zijn.
Toch: zelfs als het heelal ‘slechts’ eindig is, dringt de vraag zich op waarom de nachtelijke hemel niet een stuk feller is. Naar schatting zitten in het zichtbare deel van het heelal namelijk een grove duizend triljard sterren (1.000.000.000.000.000.000.000.000).
Die duizelingwekkende hoeveelheid hete plasmabollen lanceren bij elkaar zoveel lichtstralen de kosmos in dat nergens op de planeet nog een lantaarnpaal nodig is, zou je zeggen. Zelfs als je rekening houdt met het feit dat sterren die relatief verder weg staan op aarde minder goed zichtbaar zijn.
Waarom dat dan niet zo is? Van de meerdere argumenten waarom de hemel ’s nachts geen felle fakkel is, is deze het belangrijkst: het heelal dijt steeds uit. Daardoor bewegen sterren effectief bij de aarde vandaan.
Het gevolg voor het licht van die sterren is iets dat fysici het Doppler-effect noemen. Het is hetzelfde effect dat de toonhoogte van de sirenes van een voorbijrazende ambulance doet veranderen.
Wat toonhoogte is voor geluid, is kleur voor licht. Het gevolg is dat het licht dat sterren (en sterrenstelsels, et cetera) uitzenden steeds ‘roder’ wordt naarmate deze verder van de aarde staan. Al snel verschuift het licht zelfs zodanig richting rood dat de golflengten zich niet langer in het voor mensen zichtbare spectrum bevinden. Licht van sterren die ver genoeg bij ons weg staan, is voor menselijke ogen dus letterlijk onzichtbaar.
Toch bestaat er wel zoiets als een (onzichtbare) gloed die de nachtelijke hemel vult. Kijk het heelal in en je kijkt effectief terug in de tijd. Kijk diep genoeg en je bereikt uiteindelijk het punt waarop het heelal voor het eerst doorzichtig werd voor licht. Dat allereerste licht in het heelal is sindsdien zodanig verschoven dat het alleen nog meetbaar is als microgolfstraling.
Die ‘kosmische microgolfachtergrondstraling’, zoals kenners het noemen, wordt door astronomen overigens uitputtend bestudeerd. Kleine fluctuaties in de temperatuur van die straling, door meer poëtisch ingestelde sterrenkundigen ook wel ‘de nagloed van de oerknal’ genoemd, onthullen onder meer iets over de structuren die in dat heel jonge heelal bestonden.
Zelf een vraag voor deze rubriek? Mail naar willenweten@volkskrant.nl
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant