Je leest:

Uit sterrenstof worden wij geboren (en sterren ook)

Uit sterrenstof worden wij geboren (en sterren ook)

Vijf menselijke drama’s in de kosmos: deel 1

Auteurs: en | 17 december 2021

Als alles goed gaat, wordt deze maand ruimtetelescoop James Webb gelanceerd. Hij zal scherpe beelden van de wonderlijke geboorte van een ster leveren. NEMO Kennislink projecteert deze kosmische inzichten op de raadselen van het menselijk bestaan. Wat zegt de geboorte van een ster over onze eigen geboorte?

Over deze serie

Op 25 december 2021 vindt de langverwachte lancering van ruimtetelescoop James Webb plaats. Deze zal ons een nieuw en haarscherp beeld op de kosmos geven. Het universum blijkt een plek waar we veel herkennen van wat we op aarde meemaken. Het blijkt zelfs onvermijdelijk dat we de vele raadselen van het menselijke bestaan projecteren op al het wonderlijke dat we in de kosmische diepten zien. Van de geboorte van sterren tot de eenzaamheid die spreekt uit alle levenloze exoplaneten die we ontdekken.

In deze reeks beschouwen astronomieredacteur Roel van der Heijden en hoofdredacteur en filosoof Leon Heuts de kosmos door onze gekleurde menselijke bril in vijf delen: geboorte, (on)zichtbaarheid, ouderdom, eenzaamheid en de dood.

Ooit was jij niets. Nergens was er een spoor van je te bekennen. Geen lichaam, geen weefsel, nog geen cel bestond er van je. Tot het moment dat de eicel waaruit je zou groeien bevrucht raakte. Die cel begon zich te voeden, te delen en ontwikkelde zich tot een embryo dat negen maanden later ter wereld zou komen als jou, een mens. Een geboorte is de ultieme vorm van creatie: een mens maakt een nieuwe mens. Maar ook in de diepe kosmos zien we creatie: in uitgestrekte gasnevels worden sterren ‘geboren’.

Het ontstaan van sterren is vaak onderzocht door astronomen en nog steeds is veel onbekend. Ruimtetelescoop James Webb, die op 25 december wordt gelanceerd, kan nieuwe inzichten geven, met zijn vermogen om door het gas en stof heen te kijken dat jonge sterren vaak omringt. De grootste spiegel die ooit de ruimte werd ingeschoten zal bovendien zorgen voor ongekend scherpe beelden van regio’s waar sterren ontstaan. Welke vragen staan nog open en wat zegt geboorte uiteindelijk over onszelf?

Iconische foto

James Webb gaat verder waar zijn voorloper, ruimtetelescoop Hubble, ons achterliet. Al in de jaren 90 legde Hubble de geboorte van sterren in verrassend detail vast. Op 1 april 1995 richtten de Amerikaanse astronomen Jeff Hester en Paul Scowen de Hubbletelescoop op de Adelaarsnevel. Hun mond moet zijn opengevallen bij het zien van het resultaat. Het beeld van een deel van deze immense gaswolk werd een van de meest iconische foto’s van Hubble: de zogenoemde ‘pilaren der schepping’ tonen een gasrijk gebied waarin kersverse sterren ontstaan.

In zogenoemde ‘pilaren der schepping’ vormen zich op dit moment nieuwe sterren. Dat gebeurt wanneer het (waterstof)gas ter plekke onder invloed van de zwaartekracht samentrekt.

De geboorte van een ster kan honderdduizenden tot miljoenen jaren duren. In die periode trekt de ster-in-wording via de zwaartekracht materiaal aan uit een gasrijke omgeving, zoals de ‘pilaren’ van de Adelaarsnevel in de afbeelding hierboven. Aan de bovenkant van de linker pilaar zijn een paar uitsteeksels te zien: verdichtingen in het gas waaruit nieuwe sterren groeien. Die verdichtingen zitten normaal gesproken diep in een gaswolk, maar ze komen ‘vrij te liggen’ wanneer het omliggende gas wordt weggeblazen door sterren in de buurt. De uitsteeksels worden toepasselijk EGG’s – ofwel eieren – genoemd, wat staat voor Evaporating Gaseous Globule.

In zo’n ei groeit een nieuwe ster als er genoeg materie is verzameld om in de kern – daar waar de druk het hoogst is – kernfusie mogelijk te maken. Een ster is ‘levensvatbaar’ als het zo’n tiende van de massa van onze zon weet te verzamelen, ofwel 25 duizend keer de massa van de aarde. Er kan ook een miskraam plaatsvinden. Een ‘ster’ die niet voldoende gas weet te verzamelen, wordt een zogenoemde bruine dwerg, die te weinig massa heeft om te ontbranden. Wetenschappers concludeerden in 2002 dat slechts vijftien procent van de sterreneieren in de Adelaarsnevel daadwerkelijk een ster voortbrengt.

Een net gevormde ster (hier aan het zicht onttrokken door een gaswolk) met aan twee kanten een krachtige straalstroom van materiaal.

De geboorte van een ster is explosief, waarbij hij soms straalstromen van gas de ruimte in slingert. In deze fase ontstaat er vaak ook een zogenoemde protoplanetaire schijf om de piepjonge ster. Dat is een platte schijf van gas en stof waaruit uiteindelijk een planetenstelsel ontstaat.

Sterren zijn net mensen: je hebt ze in vele soorten en maten en ze leiden zeer verschillende levens. Er zijn zware sterren, met massa’s van tientallen keren die van de zon, die doorgaans een kort leven van ‘slechts’ enkele miljoenen jaren hebben, dat eindigt in een catastrofale supernova-explosie. Lichte sterren branden zuinig en gaan vele malen langer mee dan de huidige leeftijd van het universum, om vervolgens langzaam uit te gaan. Alsof ze vredig inslapen. Net als bij mensen zitten die eigenschappen al voor een gedeelte ingebakken bij geboorte: de massa en samenstelling bepalen het leven van een ster. Maar ook gebeurtenissen tijdens het leven zijn belangrijk: soms snoepen sterren materiaal op van buursterren waarmee hun karakter verandert.

Betekenis van geboorte

Waarom is het toch zo fascinerend om naar geboorteplekken van sterren te kijken, behalve hun wetenschappelijke waarde en de schoonheid van de ‘pilaren der schepping’? Terug naar de mens. Misschien zoeken we een bepaalde betekenis in een oorsprong, een bewijs dat we er niet ‘zo maar’ zijn. Denk aan de populariteit van stamboomonderzoek; blijkbaar willen we graag geloven dat onze betovergrootouders iets te betekenen hebben voor hoe we nu leven. We willen weten waar we ‘vandaan komen’. Maar het punt van de geboorte is nu juist dat het laat zien hoe toevallig het bestaan eigenlijk is. Ooit was jij niets, er bestond nog geen cel van je, en voor hetzelfde geld was dat zo gebleven. Of het had helemaal anders kunnen lopen. Alleen al waar toevallig je wieg staat, bepaalt wie je bent. Net zo goed als dat jouw sekse of gender je identiteit vormt. En net zoals massa en samenstelling het leven van een ster bepaalt, of dat-ie wat van andere sterren kan afsnoepen, kunnen toevallige ontmoetingen of gebeurtenissen je leven een andere richting geven.

In het mooie boek Being Born onderzoekt filosoof Alison Stone welke betekenis het banale feit dat we zijn geboren heeft voor ons bestaan. Dat onze sterfelijkheid een grote invloed heeft op hoe we ons leven inrichten, geloven we wel. Filosofen denken daar ook al eeuwen over na. Maar hoe zit het met de geboorte? Stone onderzoekt vooral de merkwaardige paradox dat je noodzakelijk bent wie je bent, terwijl het tegelijkertijd toch heel anders had kunnen zijn. Het geeft aan het bestaan volgens haar iets kwetsbaars. Was je een paar landen verderop geboren, dan had je zomaar een oorlogskind geweest kunnen zijn. Stone laat ook zien hoe de geboorte ons maakt tot relationele wezens. Baby’s vormen hun persoonlijkheid in contact met ouders. En daar houden we nooit mee op, al is het later in contact met geliefden, vrienden, collega’s – en zelfs de hele samenleving. Voor Stone laat het zien dat we ons minder moeten richten op persoonlijke vrijheid en zelfstandigheid, en meer op onderlinge afhankelijkheid en zorg voor elkaar. De toevalligheid van onze geboorte onder ogen zien, betekent voor haar dat we compassie moeten tonen voor mensen die het minder hebben getroffen. We hadden hen kunnen zijn.

Uitgelicht door de redactie

Sociale Wetenschappen
Spelend(er)wijs

Psychologie
‘Het is maar een spelletje’

Economie
De hoogte in voor nieuwe woningen

Sterrenstof

Eén van de hoofddoelen van de James Webb-telescoop is het ontsluieren van de geboorte van sterren en planetenstelsels, een proces dat nu vaak letterlijk in nevelen gehuld is. Hoe trekt het gas en stof samen tot een ster met planeten? Waarom ontstaan sterren in groepen en hoe beïnvloeden jonge sterren elkaar? Dat zijn openstaande vragen. Op een infraroodfoto van de pilaren der schepping gemaakt door Hubble kijk je dwars door delen van het stof heen. James Webb is niet alleen gevoeliger voor dit type straling, maar zal door de 6,5 meter grote spiegel met een extreem reflectieve goudlaag ook een veel scherpere opname maken.

Jonge sterren in de Orionnevel met een schijf van gas en stof waaruit planeten kunnen ontstaan.

Voor de wetenschappelijke én meer filosofische zielen die inderdaad in de kosmos turen om iets over zichzelf te weten te komen: ja, de geboorte van sterren heeft inderdaad iets te maken met de geboorte van mensen. Want zonder het ontstaan van sterren was jij zeker niet geboren. Niet alleen levert de zon de energie waar al het leven op aarde op draait, ook is het bouwmateriaal (lees: atomen zoals koolstof en zuurstof) voor het aardse leven afkomstig uit de kern van zware sterren die het na hun relatief korte leven de ruimte in spuwen. Daar kon het opnieuw samenklonteren tot sterren, planeten en leven. Als we héél ver terugkijken, ver voordat er zelfs nog maar sprake was van een menselijke stamboom, zijn we dus allemaal echt sterrenstof.

Bron

  • McCaughrean M.J. et al., The Eagle’s EGGs: Fertile or sterile?, Astronomy & Astrophysics (2 juli 2002), DOI:10.1051/0004-6361:20020589
  • Stone A., Being Born: Birth and Philosophy (augustus 2019), ISBN: 978-0198845782
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 17 december 2021

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.