Je leest:

Wat de kosmos ons leert over ouderdom

Wat de kosmos ons leert over ouderdom

Vijf menselijke drama’s in de kosmos: deel 3

Auteurs: en | 18 februari 2022

Ouderdom is onoverkomelijk, ook voor het heelal. Dat zien astronomen die met ruimtetelescoop James Webb de ‘jongste’ foto’s ooit van het universum maken. Wat leert de mens van de vergankelijkheid van de kosmos? Leef, alsof het je eerste én je laatste dag is.

Over deze serie

Op 25 december 2021 vond de langverwachte lancering van ruimtetelescoop James Webb plaats, die ons een nieuw en haarscherp beeld op de kosmos zal 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 de massa’s onbewoonbare 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, zichtbaarheid, ouderdom, eenzaamheid en de dood.

Welke levenshouding zou jou meer geluk opleveren? Leven alsof het je eerste dag is, of je laatste? Filosoof Lammert Kamphuis presenteert het dilemma tijdens workshops en de meeste mensen kiezen voor de eerste optie. We worden immers niet graag geconfronteerd met onze sterfelijkheid. Zeker in het Westen bestrijden we symptomen van ouder worden: met pillen, crèmes, operaties en fanatiek sporten. Forever young – daar doen we het voor.

En dat terwijl ouderdom in de vezels van alles zit, ook de kosmos ontkomt er niet aan. Vanuit menselijk perspectief is het universum zelfs stokoud.

Het heelal is 13.787.000.000 jaar oud (plusminus 20 miljoen jaar), zo leiden astronomen af uit de kosmische achtergrondstraling ofwel de nagloed van de oerknal. Wij zijn als mensheid beduidend minder oud. Wetenschapsjournalist Govert Schilling gebruikt in dit artikel de metafoor van een encyclopedie om uit te drukken wanneer de mens als soort op het kosmische toneel verscheen. Als je de geschiedenis van het universum beschrijft in een veertiendelige encyclopedie met in ieder boek duizend pagina’s, dan verschijnt de mensheid pas in deel veertien, op pagina duizend, ergens op de onderste helft van de pagina. Dat stukje weerspiegelt de laatste 500.000 jaar. En jij leeft natuurlijk weer in een fractie van de tijd waarin de hele mensheid bestaat. Gebruik het universum als je op zoek bent naar een beetje perspectief op je leeftijd.

De mens verschijnt zeer laat in de encyclopedie van het universum.

Astronomen – het zijn ook mensen – zijn gefixeerd op de jeugd van het universum. Ze willen graag weten wat er gebeurde in het verre verleden, toen het universum slechts honderden miljoenen jaren oud was en de zon en aarde nog lang niet bestonden. Handig daarbij is dat je terug in de tijd kunt kijken door diep het heelal in te turen. Licht doet er namelijk miljarden jaren over om ons vanuit de verre delen van het heelal te bereiken. Wat je daar ziet zijn sterrenstelsels die bestonden toen het universum veel jonger was. De James Webb-telescoop is bij uitstek geschikt om de jeugd van het universum te onderzoeken. Het licht uit die periode is zwak en door de uitdijing van het heelal richting het (infra)rood ‘opgeschoven’, dat is het type straling waar James Webb gevoelig voor is. De telescoop moet ons leren hoe de prille jeugd van sterren en sterrenstelsels eruit zag.

Blik op de jeugd van de kosmos

Het wemelt van sterrenstelsels in het heelal. Ruimtetelescoop Hubble werd in 1995 op een ogenschijnlijk leeg stukje ruimte in het sterrenbeeld Grote Beer gericht. Na een belichtingstijd van ruim veertig uur vond Hubble tot verrassing van veel astronomen zo’n drieduizend verre sterrenstelsels. De meeste van die stelsels waren al redelijk volwassen en bestonden toen het universum miljarden jaren oud was. Met moeite keek Hubble nog wat verder terug in de tijd, tot maximaal 0,5 miljard jaar ná de oerknal. Dat is ruim dertien miljard jaar geleden! Nóg verder terug wordt het plaatje wazig, voor Hubble althans. Een babyfoto van het universum is er overigens wel, daarop zijn geen sterren te zien, alleen de eerder genoemde gloed van de oerknal. Het is eigenlijk alsof astronomen in de reeks ‘fotoalbums’ van het heelal een exemplaar missen: die van de vroege jeugd van het heelal.

De zogenoemde eXtreme Deep Field-foto is een verbeterde versie van de Hubble Deep Field en heeft een belichtingstijd van ruim 23 dagen. Hubble ziet hier zwakkere en verdere sterrenstelsels dan ooit.
NASA/ESA/G. Illingworth, D. Magee en P. Oesch van University of California, Santa Cruz/R. Bouwens van Universiteit Leiden/HUDF09-Team

Maar hoe kom je van een peuter- naar een volwassen universum? Van de periode tussen de 200 miljoen jaar en 500 miljoen jaar na de oerknal zijn geen beelden, en James Webb kan ze gaan maken. In die tijd moeten de eerste sterren zijn gaan schijnen. Vermoedelijk exemplaren die veel groter waren dan de zon en in een kosmische oogwenk – een paar miljoen jaar – opbrandden en explodeerden, waarbij ze elementen zoals koolstof, zuurstof en stikstof het universum in slingerden. Die chemische elementen kwamen later in nieuwe sterren, planeten en oersoepen terecht waaruit miljarden jaren later (in ieder geval op aarde) de eerste organismen zouden kruipen.

Astronomen tasten nog in het duister over hoe zich na de oerknal groepen sterren vormden die uiteindelijk uitgroeiden tot majestueuze spiraalsterrenstelsels zoals de Melkweg, waar we zelf onderdeel van zijn. James Webb heeft een ruim zes meter grote spiegel om het zwakke licht van die eerste zeer jonge sterrenstelsels op te kunnen vangen, en is uitgerust met gevoelige infraroodapparatuur.

Impressie van een neutronenster, met aan beide kanten een sterke bundel radiostraling.

Tikken tot het einde der tijd

Ook planeten en sterren zijn onderhevig aan de tand des tijds. Een zeer zware ster kan eindigen als een zwart gat, maar ook als een zogenoemde pulsar. In dat laatste geval wordt het een compact (enkele tientallen kilometers groot) en zwaar (zoveel massa als de zon) hemellichaam dat op een prachtige manier verweven is met het tikken van de tijd.

Pulsars zijn extreem precieze ‘klokken’. Op de polen zenden ze twee krachtige bundels van elektromagnetische straling uit. Omdat een pulsar snel ronddraait kun je ze voorstellen als een vuurtoren waarbij je zo’n bundel telkens voorbij ziet trekken. Pulsars draaien tot wel duizend keer per seconde rond, en door hun massa doen ze dat met grote regelmaat. Qua precisie komen ze in de buurt van de beste atoomklokken op aarde.

Ouderdom omarmen

De menselijke obsessie voor zijn eigen (en kosmische) jeugdigheid is er niet altijd geweest. Zeker in de klassieke filosofie wordt ouderdom juist vaak omarmd. De grote literatoren Seneca en Cicero prijzen bijvoorbeeld de rijpheid en wijsheid van ouderen. Bovendien bevrijdt ouderdom ons van de last steeds weer iets te moeten of te willen. ‘Het genoegen om geen genoegens meer te hebben’, zoals Seneca schrijft. Volgens de Duitse filosoof Martin Heidegger kenmerkt het menselijke bestaan zich door het besef hoe tijdelijk alles is. Juist in het licht van de ouderdom, waarin we het leven langzaam loslaten, krijgt alles wat we nu doen betekenis en urgentie. Straks kan het immers niet meer – of niet meer zo makkelijk.

Hoe staat het universum er eigenlijk voor, qua ouderdom? Is het een jonge god of een oude knar? Om dat te beantwoorden kijken we naar de toekomst, jeugd is tenslotte relatief. 13,7 miljard jaar is een lange tijd, maar als er nog honderd miljard jaar achteraan komt dan leven we toch in een relatief ‘jeugdig’ heelal. Er zijn ruwweg drie toekomstscenario’s voor de kosmos.

Het universum kan ‘instorten’ in een soort omgekeerde oerknal die sommigen ook wel de big crunch noemen. De zwaartekracht trekt alles weer samen tot een oneindig klein punt. Het omgekeerde gebeurt bij een zogenoemde big rip waarbij het heelal steeds sneller uitdijt en het op termijn sterrenstelsels, planetenstelsels en zelfs atomen uit elkaar rukt. Een derde scenario lijkt op basis van waarnemingen het meest waarschijnlijke: het universum blijft oneindig lang uitdijen (zonder kapot te gaan).

Mooi, denken de forever young-aanhangers: het universum sterft nooit en blijft in feite altijd jong. Maar pas op, juist in dat scenario speelt ‘ouderdom’ het heelal uiteindelijk parten. Een zogenoemde warmtedood ligt op de loer, een situatie waarbij materie en temperatuur nagenoeg gelijk verdeeld zijn in de ruimte. Er is dan geen energie meer beschikbaar om sterren te laten branden en om het leven voort te drijven. Al zou het heelal onsterfelijk zijn, oud worden doet het zeker.

Uitgelicht door de redactie

‘We moeten leren erkennen dat er ook regelrechte vijanden bestaan’

Economie
Onze grote klimaatvoetafdruk in het buitenland

Klimaatwetenschappen
Hoe een individu het verschil kan maken in klimaatverandering

Je eerste én laatste dag

Waarom turen we zo graag naar boven naar dat almaar ouder wordende en verslijtende universum? Waarom bestuderen we het en sturen er ruimtetelescopen zoals James Webb naartoe? Het is nieuwsgierigheid en de drang naar kennis, ongetwijfeld. Maar we kunnen niet ontkennen dat ‘iets’ ons diep raakt, en al eeuwenlang verhalen oplevert; van sterren die kampvuren van de goden zouden zijn, tot sciencefiction. En misschien gaan die verhalen wel meer over onszelf dan over het universum.

Worden we juist door het vrijwel oneindige universum geconfronteerd met onze eigen vergankelijkheid? Dat we niet meer zijn dan een voetnoot in de kosmische encyclopedie? Misschien, maar tegelijkertijd is het ook het menselijke vernuft dat ons inzicht geeft in het ontstaan van de kosmos. We kunnen miljarden jaren terugkijken, naar de prille jeugd – hoe cool is dat!? In de woorden van de Franse filosoof Blaise Pascal: de mens is als riet – broos en vergankelijk. Maar hij is wel denkend riet; zijn gedachten laten hem uitstijgen boven de vergankelijkheid, naar de eeuwigheid. Door kunst, muziek of filosofie. Maar zeker ook door het vernuft een telescoop de ruimte in te sturen om het begin van alles te onderzoeken. Om betekenis te brengen in een koud en onverschillig universum. En misschien is dat ook wel wat het meeste levensgeluk oplevert: accepteer dat je ouder wordt, maar geniet van de onsterfelijkheid van schoonheid, waarheid en kennis. Leef, alsof het je eerste én je laatste dag is.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 18 februari 2022

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.