HOEVEEL DINGEN ZIJN ER IN EEN LICHTJAAR?

Send

De Melkweg is een extreem grote plaats. Gemeten van begin tot eind, heeft ons sterrenstelsel een geschatte diameter van 100.000 tot 180.000 lichtjaar (31.000 - 55.000 parsecs). En het is buitengewoon goed bevolkt, met naar schatting 100 tot 400 miljoen sterren. En volgens recente schattingen wordt aangenomen dat er in de Melkweg maar liefst 100 miljard planeten zijn. En ons sterrenstelsel is slechts een van de biljoenen binnen het heelal.

Dus als we het zouden opsplitsen, hoeveel materie zouden we daar dan vinden? Schatten hoeveel er in totaal is, zou een aantal serieuze wiskunde en ongelooflijke cijfers met zich meebrengen. Maar hoe zit het met een enkel lichtjaar? Als de meest gebruikte eenheid voor het meten van de afstanden tussen sterren en sterrenstelsels, is het bepalen van hoeveel spullen er binnen een lichtjaar (gemiddeld) te vinden zijn een goede manier om een idee te krijgen van hoe spullen er zijn.

Lichtjaar:

Ook al is de naam een beetje verwarrend, je weet waarschijnlijk al dat een lichtjaar de afstand is die licht in een jaar tijd aflegt. Aangezien de lichtsnelheid is gemeten tot 299.792, 458 m / s (1080 miljoen km / h; 671 miljoen mph), is de afstand die het licht in één jaar aflegt behoorlijk groot. Alles bij elkaar komt een lichtjaar uit op 9.460.730.472.580,8 kilometer (5.888.625.373.183.6 mi).

Dus om te bepalen hoeveel spullen er in een lichtjaar zijn, moeten we die afstand nemen en er een kubus van maken, waarbij elke zijde één lichtjaar lang is. Stel je dat gigantische volume voor (een beetje uitdagend voor sommigen van ons om onze hoofden rond te krijgen) en stel je voor hoeveel "spullen" er in zouden zitten. En niet alleen 'spullen', in de zin van stof, gas, sterren of planeten. Hoeveel niets zit er in, zoals in het lege vacuüm van de ruimte?

Er is een antwoord, maar het hangt allemaal af van waar je je gigantische kubus hebt geplaatst. Meet het in de kern van de melkweg en overal zoemen er sterren rond. Misschien in het hart van een bolhoop? In een stervormende nevel? Of misschien in de buitenwijken van de Melkweg? Er zijn ook grote holtes tussen sterrenstelsels, waar bijna niets is.

Dichtheid van de Melkweg:

De wiskunde is hier niet te omzeilen. Laten we eerst eens kijken naar een gemiddelde dichtheid voor de Melkweg en daarna verder gaan. Het is ongeveer 100.000 tot 180.000 lichtjaar in doorsnee en 1000 lichtjaar dik. Volgens mijn maatje en beroemde astronoom Phil Plait (van Bad Astronomy) is het totale volume van de Melkweg ongeveer 8 biljoen kubieke lichtjaar.

En de totale massa van de Melkweg is 6 x 10⁴² kilogram (dat is 6.000 biljoen biljoen biljoen ton of 6.610 biljoen biljoen biljoen Amerikaanse ton). Verdeel die samen en je krijgt 8 x 10²⁹kilogram (800 biljoen biljoen ton of 881,85 biljoen biljoen Amerikaanse ton) per lichtjaar. Dat is een 8 gevolgd door 29 nullen. Dit klinkt veel, maar het is eigenlijk het equivalent van 0,4 zonsmassa's - 40% van de massa van onze zon.

Met andere woorden, over de hele Melkweg is er gemiddeld ongeveer 40% van de massa van de zon in elk kubieke lichtjaar. Maar in een gemiddelde kubieke meter zijn er slechts ongeveer 950 attogrammen, wat bijna één femtogram is (een biljardste gram van een gram materie), wat bijna niets is. Vergelijk dit met lucht, die meer dan een kilogram massa per kubieke meter heeft.

Om eerlijk te zijn, in de dichtste gebieden van de Melkweg - zoals in bolhopen - kun je dichtheden van sterren krijgen met 100 of zelfs 1000 keer groter dan ons gebied van de melkweg. Sterren kunnen zo dicht bij elkaar komen als de straal van het zonnestelsel. Maar in de uitgestrekte interstellaire kloven tussen sterren daalt de dichtheid aanzienlijk. Er zijn maar een paar honderd individuele atomen per kubieke meter in de interstellaire ruimte.

En in de intergalactische holtes; de kloven tussen sterrenstelsels, zijn er slechts een handvol atomen per meter. Of je het nu leuk vindt of niet, een groot deel van het heelal is bijna een lege ruimte, met slechts sporen van stof- of gasdeeltjes tussen alle sterren, sterrenstelsels, sterrenhopen en superhopen.

Dus hoeveel dingen zijn er in een lichtjaar? Het hangt allemaal af van waar je kijkt, maar als je alle materie verspreidt door het heelal als een sneeuwbol op te schudden, is het antwoord bijna nergens op.

We hebben hier bij Space Magazine veel interessante artikelen geschreven over de Melkweg. Hier zijn 10 interessante feiten over de Melkweg, hoe groot is de Melkweg?, Hoeveel sterren zijn er in de Melkweg?, Waar bevindt de aarde zich in de Melkweg?, Hoe ver is een lichtjaar? En hoe ver Licht reist in een jaar?

Ga voor meer informatie naar Hoeveel theelepels zijn er in een kubieke lichtjaar? bij HowStuffWorks

Astronomy Cast heeft ook een goede aflevering over het onderwerp. Hier is aflevering 99: de Melkweg

Bronnen: