Het universum is een verdomd grote plaats. Als we naar de nachtelijke hemel kijken, maakt bijna alles dat met het blote oog kan worden gezien, deel uit van onze melkweg: een ster, een cluster van sterren, een nevel. Achter de sterren van de Melkweg bevindt zich bijvoorbeeld het Driehoekstelsel. We vinden deze 'eilandwerelden' overal in het universum, waar we ook kijken, zelfs in de donkerste en lege plekken in de ruimte, als we maar genoeg licht kunnen verzamelen om diep genoeg te kijken.
De meeste van deze sterrenstelsels zijn zo ver weg dat zelfs een foton dat met de snelheid van het licht reist, miljoenen of miljarden jaren nodig heeft om de intergalactische ruimte te doorkruisen. Ooit werd het uitgezonden vanaf het oppervlak van een verre ster, en nu heeft het ons eindelijk bereikt. En hoewel de snelheid van 299.792.458 meter per seconde ongelooflijk lijkt, betekent het feit dat we slechts 13,8 miljard jaar hebben afgelegd sinds de oerknal dat de afstand die het licht heeft afgelegd nog steeds eindig is.
Je denkt waarschijnlijk dat het verste sterrenstelsel van ons niet verder dan 13,8 miljard lichtjaar van ons verwijderd zou moeten zijn, maar dat zou een vergissing zijn. Zie je, naast het feit dat licht met een eindige snelheid door het universum reist, is er nog een ander, minder voor de hand liggend feit: het weefsel van het universum zelf breidt zich uit in de tijd.
Algemene relativiteitstheorie-oplossingen, die een dergelijke mogelijkheid helemaal uitsloten, verschenen in 1920, maar waarnemingen die later kwamen - en lieten zien dat de afstand tussen sterrenstelsels toenam - stelden ons niet alleen in staat om de expansie van het universum te bevestigen, maar zelfs om de snelheid van expansie te meten en hoe het veranderd in de tijd. De sterrenstelsels die we vandaag zien, waren veel verder van ons verwijderd toen ze voor het eerst het licht uitzonden dat we vandaag ontvingen.
Galaxy EGS8p7 heeft momenteel het record voor afstand. Met een gemeten roodverschuiving van 8,63 vertelt onze reconstructie van het universum ons dat het 13,24 miljard jaar duurde voordat het licht van deze melkweg ons bereikte. Met wat meer wiskunde merken we dat we dit object zien toen het universum nog maar 573 miljoen jaar oud was, slechts 4% van zijn huidige leeftijd.
Maar omdat het universum al die tijd aan het uitbreiden is, is dit sterrenstelsel niet 13,24 miljard lichtjaar verwijderd; in feite is het al 30,35 miljard lichtjaar verwijderd. En vergeet niet: als we onmiddellijk een signaal van dit sterrenstelsel naar ons zouden kunnen sturen, zou het een afstand van 30,35 miljard lichtjaar afleggen. Maar als je in plaats daarvan een foton vanuit dit sterrenstelsel naar ons stuurt, zal het dankzij donkere energie en de uitbreiding van het weefsel van de ruimte ons nooit bereiken. Dit sterrenstelsel is al verdwenen. De enige reden waarom we het kunnen waarnemen met de Keck- en Hubble-telescopen is dat het neutrale gas dat licht in de richting van dit sterrenstelsel blokkeert vrij zeldzaam was.
Promotie video:
Hubble Mirror versus James Webb Mirror
Maar denk niet dat dit sterrenstelsel het verst verwijderde van de verste sterrenstelsels is die we ooit zullen zien. We zien sterrenstelsels op zo'n afstand voor zover onze apparatuur en het heelal ons dat toelaten: hoe minder neutraal gas, hoe groter en helderder de melkweg, hoe gevoeliger ons instrument, hoe verder we zien. Over een paar jaar zal de James Webb-ruimtetelescoop nog verder kunnen kijken, omdat hij licht van een langere golflengte (en dus met een hogere roodverschuiving) kan opvangen, licht zal kunnen zien dat niet wordt geblokkeerd door neutraal gas, zwakkere sterrenstelsels kan zien dan onze moderne telescopen (Hubble, Spitzer, Keck).
In theorie zouden de allereerste sterrenstelsels moeten verschijnen met een roodverschuiving van 15-20.
