Staren naar het sterrenstof
Stofdeeltjes in de ruimte vormen de basis voor nieuwe sterren en planeten. Maar waar bestaan die stofdeeltjes uit, en hoe gedragen ze zich? Sascha Zeegers onderzocht het. Promotie op 1 november.
Loop op een heldere avond eens naar buiten en kijk omhoog. Wat zie je? De maan waarschijnlijk, en een flink aantal sterren. En als je er oog voor hebt kun je misschien nog net Mars of het International Space Station onderscheiden. Maar verder niets behalve de eindeloze, pikdonkere nacht.
Stof en gas
Toch is de ruimte lang niet zo leeg als je denkt. Ook tussen de hemellichamen waart van alles rond. De ruimte tussen die sterren en planeten – het interstellair medium – is namelijk gevuld met gas en stof. Al dat spul zweeft doelloos door de ruimte, totdat het samenklontert om nieuwe sterren en planeten te vormen. Maar waaruit dat stof nou precies bestaat, is nog grotendeels onbekend.
Sascha Zeegers van de Leidse Sterrewacht en het Netherlands Institute for Space Research (SRON) licht in haar proefschrift nu een tipje van de sluier op: zij ontdekte dat het door haar onderzochte sterrenstof voornamelijk uit olivijn bestaat, olijfgroene edelsteentjes die waarschijnlijk door de sterren worden geproduceerd. ‘We verwachtten ergens wel dat we dit silicaat zouden aantreffen,’ zegt Zeegers. ‘Maar het is uniek dat we het zo duidelijk hebben kunnen meten.’
Vingerafdruk
Zeegers ontdekte dit door zogeheten röntgendubbelsterren te bestuderen, twee sterren die om elkaar heen draaien, waarbij de ene ster massa aan de andere ster onttrekt. Daarbij komt veel energie vrij in de vorm van röntgenstraling. De röntgendubbelsterren schijnen als een lantaarn door het interstellair medium en de röntgenstraling komt onderweg het gas en stof tegen. Vang je die straling op met een ruimtetelescoop, dan kun je aan de hand van het lichtspectrum zien uit welk materiaal het tussenliggende sterrenstof bestaat. Want ieder materiaal produceert zijn eigen, unieke structuren in het spectrum. ‘Het spectrum fungeert als het ware als een vingerafdruk,’ zegt Zeegers.
Zeegers maakte voor haar onderzoek gebruik van de waarnemingen van het Chandra X-ray Observatory, een satelliet die röntgenstraling waarneemt. Dat kan niet op aarde, omdat röntgenstraling niet door onze atmosfeer dringt. Het was eigenlijk de bedoeling om deze waarnemingen te vergelijken met de observaties van de Hitomi-satelliet die in 2016 werd gelanceerd, maar de kunstmaan verloor door technische problemen al snel het contact met aarde.
Nog veel te ontdekken
‘Ik hoop dat mijn data op korte termijn gekoppeld worden met nieuwe waarnemingen, want er is nog veel te ontdekken over kosmisch stof,’ zegt Zeegers. ‘Neem bijvoorbeeld ijzer. Daarvan weten we dat het door sterren in grote hoeveelheden de ruimte in wordt geslingerd. Toch wordt het in het interstellair medium nauwelijks waargenomen. Verstopt het zich misschien tussen andere mineralen, zoals silicaten? We gaan het zien met de nieuwe ruimtetelescopen die nu in ontwikkeling zijn.’
Tekst: Merijn van Nuland
Beeld: NASA