De interstellaire ruimte, ofwel de ruimte tussen de sterren, is allerminst leeg. Er houden zich grote hoeveelheden stof en complexe moleculen op. Tielens was een van de eerste astronomen die het belang van deze moleculen in de ruimte onderkende, aldus de prijsuitreiker NWO (Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek).

Tielens studeerde astronomie en promoveerde in 1982 aan de Universiteit Leiden. Daarna was hij enkele jaren werkzaam bij NASA. Vanaf 1985 was hij onderzoeker aan de University of California in Berkeley. In 1989 ging Tielens aan de slag als senior onderzoeker bij het Ames Research Center. Acht jaar later keerde hij terug naar Nederland om hoogleraar astrofysica te worden in Groningen en senioronderzoeker bij SRON. Sinds 2009 is Xander Tielens werkzaam aan de Universiteit Leiden. Tielens ontving in 2009 de prestigieuze European Research Council Advanced Grant.

Ivar Pel, Tekst: NWO

Ivar Pel, Tekst: NWO

Uitlaatgassen in de ruimte

Tielens focust zijn onderzoek voornamelijk op zogenoemde polycyclische aromatische koolwaterstoffen of kortweg PAK’s. Op aarde komen ze voor in uitlaatgassen. Maar wetenschappers ontdekten in de jaren ‘70 met infraroodwaarnemingen dat ze niet alleen voorkomen in de drukke ochtendspits, maar dat het ervan wemelt tussen de sterren. PAK’s ontstaan namelijk als sterren aan het einde van hun leven een groot deel van hun massa de ruimte in blazen.

(Onder) Een typisch infraroodspectrum (waargenomen door de ISO-satelliet) van een groot stervormingsgebied. (Boven) Het infraroodspectrum van de roetdeeltjes in de uitlaatgassen van een auto. De overeenkomsten zijn duidelijk aanwezig.

Xander Tielens

Xander Tielens

PAK’s beheersen de interstellaire ruimte. Ze hebben invloed op lokale chemische reacties en magneetvelden. Bovendien kunnen PAK’s sterrenlicht absorberen en de gaswolken waar ze inzitten opwarmen. Dat heeft op zijn beurt weer effect op het ontstaan van nieuwe sterren.

ESA’s Herschelsatelliet werd in mei 2009 gelanceerd.

ESA/AOES Medialab/NASA/STScI

ESA/AOES Medialab/NASA/STScI

Overigens onderzoekt Tielens niet alleen PAK’s in de ruimte. Ook kijkt hij of het gedrag van de grote moleculen nagebootst kan worden in labs op aarde. Volgens Tielens is dát het geheim van zijn succes: “Het verbinden van de fysica en de chemie met de astronomie”, liet hij vandaag in nrc.next weten.

Tien voet boven de grond

Tielens is naast zijn fundamentele onderzoek actief betrokken bij de ontwikkeling en uitvoering van de infraroodobservatoria SOFIA en Herschel. Binnen dat laatste project heeft Tielens de wetenschappelijke leiding over het HIFI-instrument. Het in Nederland door SRON gebouwde apparaat kan de samenstelling van interstellaire gaswolken bepalen.

Tielens mag het prijzengeld van 2,5 miljoen euro besteden aan zijn onderzoek. Maar waaraan precies? Tijdens de uitreiking van de prijs zei hij dat hij na het winnen van deze prijs nog “tien voet boven de grond zweeft” en eerst maar eens terug op aarde moet komen voordat hij dat kan bepalen.

Lees meer over PAK’s in de ruimte:

• Teer en roet tussen de sterren – Xander Tielens (Kennislinkartikel)