## Theorie

Na de oerknal is het heelal erg donker. Het is wat afgekoeld en de eerste atomen zijn ontstaan, maar er is nog geen licht. De atomen die er zijn – waterstof, helium en een klein beetje lithium – zijn bijna helemaal egaal verspreid. Bijna. Omdat er hele kleine verschillen zijn in de dichtheid kan de zwaartekracht haar werk doen. Steeds meer atomen klonteren samen, totdat de massa van de klomp atomen groot genoeg is. De klomp materie stort ineen en vormt de eerste ster. Dit gebeurt tegelijkertijd over het hele heelal. De eerste generatie sterren is geboren, en er is licht.

Dit proces, het samenklonteren van atomen onder invloed van de zwaartekracht waardoor uiteindelijk sterren ontstaan, is ontzettend langzaam. Uit berekeningen blijkt dat als er alleen waterstof, helium en lithium was geweest, dat dit proces nu nog steeds bezig zou zijn en er nog geen sterren waren geweest. Maar er zijn overduidelijk wel al heel veel sterren, hoe kan dat? Dat komt door donkere materie. We weten eigenlijk niet wat het is, daarom noemen we het donker, we weten alleen dat het invloed heeft op de zwaartekracht, net als materie. Van deze donkere materie is er ruim 5x zoveel als van gewone materie, maar we kunnen het niet zien.

De donkere materie zorgt er ook voor dat de eerste sterrenstelsels ontstaan. Waar er veel donkere materie is, komen sterren in groepen samen. Een groep sterren draait rond 1 punt, zo krijg je sterrenstelsels als de Melkweg, die een spiraalvorm hebben. Veel materie van het sterrenstelsel ‘valt’ naar het middelpunt, in grote sterrenstelsels zorgt dit ervoor dat er in het midden een superzwaar zwart gat ontstaat.

Het licht van deze oude sterrenstelsels kunnen we nog altijd zien. In 1995 richtten astronomen de Hubble Space Telescope voor het eerst op een schijnbaar leeg stuk van de hemel. 140 uur lang keek de telescoop alleen naar dit stuk en ving het licht wat daar vandaan kwam op. Ieder lichtpuntje in de afbeelding is een sterrenstelsel. Het licht van deze stelsels is heel zwak, omdat het al ruim 13 miljard jaar geleden is ontstaan. Toen zonden de sterrenstelsels straling uit met hele hoge energie, zoals röntgenstraling, UV-straling en zichtbaar licht. Inmiddels is dit licht door roodverschuiving zo ver uitgerekt dat wij het kunnen zien als infrarood en radiogolven.