Raadsels aan het begin van het heelal

Misschien moet ik eens ophouden met die "click bait" titels, nietwaar? Maar hoe dat ook zij, een recente waarneming schudt ons begrip van de evolutie van het heelal weer eens flink door de war. Voor wie denkt dat astronomen daar ongelukkig van worden: integendeel! "Inching forward, ever so slowly" is wat wetenschap is.

Cosmic Reionization:

https://webbtelescope.org/contents/media/images/2020/37/4697-Image

Witnessing the onset of reionization through Lyman-α emission at redshift 13:

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08779-5

Identification and properties of intense star-forming galaxies at redshifts z>10:

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2212/2212.04480.pdf

# Plot z versus leeftijd van het heelal.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from astropy.cosmology import Planck18
from matplotlib.ticker import ScalarFormatter

# Array of redshift values
z_values = np.logspace(-2, 4, 1000)  # From z=0.01 to z=10,000

# Calculate the age of the universe at each redshift
age_values = [Planck18.age(z).value for z in z_values]

plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(z_values, age_values, 'b-', linewidth=2)
plt.xscale('log')
plt.xlabel('Redshift (z)', fontsize=12)
plt.ylabel('Leeftijd van het heelal (Gyr)', fontsize=12)
plt.title('Leeftijd van het heelal als een functie van redshift (z)', fontsize=14)
plt.grid(True, which="both", ls="-", alpha=0.2)
plt.gca().xaxis.set_major_formatter(ScalarFormatter())

# Mark some important redshifts
important_z = [0, 1, 5, 10, 100, 1000]
important_ages = [Planck18.age(z).value if z > 0 else Planck18.age(0.001).value for z in important_z]

# Annotate the current age of the universe (z=0)
plt.scatter([0.01], [Planck18.age(0.01).value], color='red', s=50, zorder=5)
plt.annotate(f'Vandaag: {Planck18.age(0).value:.1f} Gyr', 
             xy=(0.01, Planck18.age(0.01).value),
             xytext=(0.02, Planck18.age(0.01).value - 1),
             arrowprops=dict(arrowstyle='->'))

# Some other interesting cosmic epochs
plt.scatter([7.5], [Planck18.age(7.5).value], color='green', s=50, zorder=5)
plt.annotate('Eerste sterrenstelsels (~z=7-10)', 
             xy=(7.5, Planck18.age(7.5).value),
             xytext=(10, Planck18.age(7.5).value + 0.5),
             arrowprops=dict(arrowstyle='->'))

plt.scatter([1100], [Planck18.age(1100).value], color='orange', s=50, zorder=5)
plt.annotate('CMB (~z=1100)', 
             xy=(1100, Planck18.age(1100).value),
             xytext=(500, Planck18.age(1100).value + 0.1),
             arrowprops=dict(arrowstyle='->'))

# Show the plot with tight layout
plt.tight_layout()
plt.show()

# Print a table!
print("Redshift (z) | Leeftijd van het heelal (Gyr)")
print("-------------------------------")
for z in [0, 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10, 50, 100, 1000, 1100]:
    age = Planck18.age(z).value
    print(f"{z:11.1f} | {age:6.3f}")

De Zimmerman en Space podcast is gelicenseerd onder een Creative Commons CC0 1.0 licentie.

http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0