Kosmologie Het is maar hoe je het bekijkt... Marcel Haas, Winterkamp 2006

Wat we om ons heen zien

Grote verscheidenheid!

Maar op grotere schaal... Kijk 'uit' de schijf van de Melkweg Kijk 'uit' de schijf van de Melkweg Kijk zo ver mogelijk Kijk zo ver mogelijk Houd er rekening mee dat verre objecten zwakker lijken Houd er rekening mee dat verre objecten zwakker lijken

Grote schaal structuur van het heelal 'Great Wall' 'Great Wall' 'Holtes' 'Holtes' 'Filamenten' 'Filamenten'

Als we op schalen kijken die groot genoeg zijn: – Is het heelal isotroop Als we aannemen dat we niet op een bijzondere plaats wonen, – Is het heelal homogeen Het heelal kan alleen van 'schaal' veranderen! Kosmologisch principe

Schalen van het heelal

Tussendoortje: lichtkegels

Lichtkegel in uitdijend heelal In de buurt van de oorsprong 'normale' lichtkegel In de buurt van de oorsprong 'normale' lichtkegel Ver in het verleden: minder 'ruimte' in het heelal! Ver in het verleden: minder 'ruimte' in het heelal! Alle kijklijnen komen uit bij de Oerknal! Alle kijklijnen komen uit bij de Oerknal!

Waar je ook heen kijkt... Je kijkt altijd terug in de tijd... Je kijkt altijd terug in de tijd... Logisch: licht heeft tijd nodig gehad om hier te komen... Logisch: licht heeft tijd nodig gehad om hier te komen... Je kijkt ook altijd terug 'naar de Oerknal' Je kijkt ook altijd terug 'naar de Oerknal' Zie je daar iets van?

Steeds heter en dichter

Tot op een 'fotosfeer' Kijk je naar een ster, dan wordt het langs je gezichtslijn ook steeds heter en compacter! Hier zit ook gas langs de lijn! Hier zit ook gas langs de lijn!

Tot op een 'fotosfeer' Waterstof in het heelal Waterstof in het heelal Heet, dus geioniseerd Heet, dus geioniseerd Recombinatie ⇒ Straling Recombinatie ⇒ Straling Golflengte: Ultraviolet! Golflengte: Ultraviolet!

Kosmische roodverschuiving Het heelal is ongeveer 1200 keer zo groot geworden! Het heelal is ongeveer 1200 keer zo groot geworden! Straling is nu microgolfstraling Straling is nu microgolfstraling Voorspeld in 1948 Voorspeld in 1948

Kosmische achtergrondstraling Penzias en Wilson van Bell Labs ontdekken de achtergrondstraling in 1965 ⇒ Nobelprijs 1978

COsmic Background Explorer Geen gemakkelijke taak! Geen gemakkelijke taak! Nobelprijs 2006 voor Smoot and Mathers Nobelprijs 2006 voor Smoot and Mathers Ondertussen al verbeterd... Ondertussen al verbeterd...

Variaties in de CMB

Laten we eens inzoomen

Structuurvorming uit de CMB Temperatuur en dichtheid variaties Temperatuur en dichtheid variaties x zo klein als hun waarde x zo klein als hun waarde Maar waaruit bestaat het heelal eigenlijk?

De bestanddelen van het heelal 1) Straling

De bestanddelen van het heelal 2) 'Baryonische' materie De gewone materie waaruit wij bestaan! De gewone materie waaruit wij bestaan! Heeft 'last' van druk, wrijving, straling,... Heeft 'last' van druk, wrijving, straling,... In tegenstelling tot...

De bestanddelen van het heelal 3) Donkere Materie Heeft alleen massa!

De vorming van structuur Hoe komt het heelal van hier Naar hier? Naar hier?

Alleen Donkere Materie Alleen zwaartekracht! Alleen zwaartekracht! Fluctuaties in dichtheid zoals CMB Fluctuaties in dichtheid zoals CMB Fluctuaties groeien! Fluctuaties groeien! Filmpje Large Scale Structure Filmpjes Millennium Simulation

Problemen... Alleen elliptische / ronde structuren! Alleen elliptische / ronde structuren! Geen schokken Geen schokken Geen stervorming en Geen stervorming en feedback feedback

Een echt heelal met gas Gas kan opwarmen en afkoelen

Een echt heelal met gas Gas kan worden omgezet in sterren Gas kan worden omgezet in sterren Sterren stralen Sterren stralen Sterren ontploffen Sterren ontploffen Sterren maken zware elementen Sterren maken zware elementen

Feedback processen Supernovae en zware sterren met sterrenwind (Filmpje SF-feedback) Supernovae en zware sterren met sterrenwind (Filmpje SF-feedback) Actieve Kernen van sterrenstelsels (Filmpjes jet, bubble, agn-feedback) Actieve Kernen van sterrenstelsels (Filmpjes jet, bubble, agn-feedback)

Dit alles in het heelal Filmpje vormend cluster van sterrenstelsels

z=14 t=0. 3 z=5 t=1. 2 z=1. 4 t=4.7 z=0 t=13. 8

Dawazzum!