Waarom is het ’s nachts donker? Waarom licht het licht van alle sterren niet de hemel op?

Deze vraag is in 1823 voor het eerst geformuleerd door de Duitse astronoom Heinrich Olbers en staat sindsdien bekend als de paradox van Olbers.

In zijn tijd was het gangbare model van het universum dat dit oneindig, min of meer uniform gevuld, en statisch zou zijn. Olbers doorzag dat dit zou betekenen dat je in dat geval—welke kant je ook opkijkt—op een gegeven moment tegen het oppervlak van een ster zou aankijken. Dit leidt vervolgens tot de conclusie dat de nachthemel in een oneindig en statisch heelal licht geeft en niet grotendeels zo goed als zwart is.

De eerste uitweg uit de paradox die werd voorgesteld, is dat stof- en gaswolken bijna al het licht onderweg absorberen. Dat absorptie door nevels op veel plekken in melkwegstelsels plaatsvindt, is wel waar, maar het idee blijkt geen stand te houden als verklaring voor de discrepantie tussen het model (een statisch, oneindig heelal) en observaties. Als absorptie van sterlicht namelijk geheel verantwoordelijk was voor het zwart maken van de nachtelijke hemel, dan zou er veel meer infraroodstraling aan de nachtelijke hemel te meten zijn dan we daadwerkelijk waarnemen. De wet van behoud van energie zorgt er immers voor dat geabsorbeerde lichtstraling niet zomaar verdwijnt, die wordt omgezet in beweging en trilling van atomen, moleculen en andere deeltjes—en daarmee grotendeels in warmte. Een stofwolk die continu licht blijft absorberen, gaat daarom op een gegeven moment zelf ook weer energie uitstralen en dat gebeurt vaak in de vorm van warmte- oftewel infraroodstraling.

Uiteindelijk blijkt de oplossing te liggen in het feit dat het universum uitdijt—niet statisch is—en wel zo dat materie vanaf een bepaalde afstand met dusdanig hoge snelheid van ons af beweegt dat het licht ervan ons nooit kan bereiken. Hierdoor is het waarneembare heelal niet langer oneindig, maar begrensd door die afstand. En zo bestaat er dus een onderscheid tussen het heelal en het ‘waarneembare heelal’. Bovendien treedt door die uitdijing al vanaf kortere afstanden zogeheten roodverschuiving op die ervoor zorgt dat een deel van het licht als het ware wordt uitgerekt tot straling die niet langer zichtbaar is als licht. Hierdoor lijken objecten minder licht uit te stralen dan ze daadwerkelijk doen.


Geef een reactie