Waarom zien wij nu licht dat afkomstig is uit begintijd heelal?

Opdat we iets in ons heelal zouden kunnen waarnemen, moeten we er elektromagnetische straling, zeg maar licht, van kunnen ontvangen. Het licht heeft echter een eindige snelheid: een kleine 300 000 km/s. Om een object dat op 1 000 Het lichtjaar (9.5×1015km) staat te zien, moeten we dus 1 000 jaar wachten op het licht. Als we vandaag naar dat object kijken, zien we het dus zoals het 1 000 jaar geleden was. Als we ver in het heelal kijken, kijken we dus ook in het verleden.

Het heelal is 13.8 miljard jaar oud. Licht kan dus nooit langer dan 13.8 miljard jaar onderweg zijn, en we kunnen dus ook nooit verder kijken dan 13.8 miljard lichtjaar. De bol met een straal van 13.8 miljard lichtjaar rond onze aarde, noemen we het waarneembare heelal.

Laat ik de aarde en de zon als voorbeeld nemen, dat maakt het wat eenvoudiger om je te kunnen voorstellen wat er is gebeurd.

De afstand tussen aarde en zon is zo'n 150 miljoen km. Je kunt uitrekenen dat het licht van de zon zo'n acht minuten onderweg is voordat wij het zien. Als de zon NU een extra felle flits produceert, zien wij die flits dus pas over 8 minuten.

Stel je nu voor dat de aarde zich ineens heel snel van de zon af gaat bewegen. Als de zon dan NU die flits produceert, is het licht van die flits over acht minuten op de plek waar de aarde nu is. Maar intussen is de aarde verder van de zon af gegaan, dus duurt het langer dan die acht minuten voordat wij de flits zien.

In het heelal is nog iets extra's aan de hand: de uitdijing.

Die uitdijing betekent NIET, zoals hierboven beschreven, dat de aarde zich van de zon verwijdert. In plaats daarvan moet je het zien alsof de aarde en de zon twee krenten in een ongerezen krentenbrood zijn (dat krentenbrood stelt de ruimte voor). Als het krentenbrood nu rijst, dijt het uit. Elke krent (aarde en zon) blijft op dezelfde plek in het brood zitten, maar toch neemt de afstand van krent tot krent toe.

Zo is het ook in het heelal. Sterrenstelsels bewegen niet alleen DOOR de ruimte ("door het krentenbrood"), de ruimte zelf wordt groter. Dus ook stilstaande sterrenstelsels komen verder van elkaar af te staan, net als de krenten in het rijzende brood.

Nu kunnen sterrenstelsels zich niet sneller dan het licht DOOR de ruimte bewegen. Maar de ruimte kan wel degelijk sneller uitdijen dan de lichtsnelheid. In de begintijd van het heelal is dat gebeurd. En ook nu gebeurt het: sterrenstelsels die erg ver weg staan, zijn voor eeuwig onbereikbaar. Als wij een krachtige laser zouden bouwen en een laserstraal naar zo'n ver verwijderd stelsel zouden schieten, zou dat licht daar nooit aankomen. Simpelweg doordat de ruimte uitdijt, waardoor dat stelsel zich sneller dan het licht van ons verwijdert. Onze laserstraal kan dat sterrenstelsel dus nooit inhalen. Omgekeerd: als er NU een ster ontploft in zo'n sterrenstelsel, zullen wij dat nooit zien. Niet over 13 miljard jaar. Ook niet later. Gewoon: nooit.

De combinatie van deze effecten zorgt ervoor dat wij dus licht zien dat heel oud is, afkomstig van een sterrenstelsel dat nog veel verder staat dan die ouderdom maal de lichtsnelheid.

Overigens: dat licht is ontstaan NA de oerknal, toen er dus al afstand was tussen het stelsel en (de voorloper van) de aarde.