De oude man en de gele reus
Ergens hoog aan de hemel maakt een reusachtige ster vreemde, flikkerende bewegingen. Kan een 83-jarige astronoom het geheim van deze megaster ontrafelen? ‘Ik heb een aantal keer gedacht: ik gooi het bijltje er bij neer, ik snap er geen jota van.’
Oegstgeest
Als de avond valt in Oegstgeest kruipt Arnout van Genderen (1936) achter zijn houten bureau in een hoek van de woonkamer. De 83-jarige astronoom pakt een groot vel millimeterpapier en begint een voor een kleine stipjes te zetten. Zo bracht hij de laatste jaren heel wat avonden door, in stilte werkend. Stoorde enig geluid hem in zijn concentratie, dan zette hij gewoon zijn hoorapparaat wat zachter.
Natuurlijk, er waren momenten dat hij het wilde opgeven. Misschien was het raadsel gewoon té groot en is een mens te nietig. Maar dan zag hij weer die onnoemelijk grote ster voor zich, die ergens daarboven aan het firmament kloppende bewegingen maakt, ongeveer zoals het hart pompt in zijn oude borstkas. En dan moest hij door, om zo het raadsel te ontrafelen van de gele hyperreus, een reusachtige ster die zo’n 600 keer groter is dan onze zon.
Stoorde enig geluid hem in zijn concentratie, dan zette hij gewoon zijn hoorapparaat wat zachter
En dus zette hij de afgelopen jaren duizenden stipjes op papier van deze en andere hyperreuzen, waarbij ieder stipje een momentopname is van de helderheid van de betreffende ster. Zet je al die stipjes achter elkaar op een vel millimeterpapier, dan krijg je golvende stippellijnen die een goed beeld geven van de fluctuerende helderheid van de sterren. Dat kan in principe ook op de computer, maar dankzij het noeste handwerk komt zo’n ster als het ware tot leven op zijn vel millimeterpapier, zegt Van Genderen terwijl hij een dienblad met twee kopjes darjeelingthee neerzet. Je krijgt er gewoon meer gevoel bij.
Zo werkt de tachtigplusser heel wat avondjes achter zijn bureau, met uitzicht op de varens in zijn voortuin. Een of twee keer per week gaat hij naar de universiteit, met name om de ‘knappe koppen’ van de ICT-afdeling om hulp te vragen. Hij deelt er een kamer met twee collega’s die recentelijk de 67 zijn gepasseerd, mannen die hij zelf aanduidt als ‘jonge gepensioneerden’. Het menselijke contact doet hem goed.
Nederlands-Indië
Maar waarom gaat hij niet écht van zijn pensioen genieten? Daarvoor is hij teveel een ‘geboren waarnemer’, antwoordt hij lachend. Hij wil alles nog zien, horen, ruiken, proeven en voelen, dat zit hem gewoon in het bloed. Al van kinds af aan – toen hij met zijn ouders opgroeide op een theeplantage in Nederlands-Indië – zag hij de meest wonderlijke dingen voor zijn neus gebeuren. Waarom draaien de klimplanten altijd in dezelfde richting om een stok? En hoe weet zo’n plantje zonder ogen waar het naar toe moet groeien? Het kon de kleine Arnout dagenlang bezighouden. Of in zijn eigen woorden: ‘Ik was nogal weetgierig.’
Het was in een jappenkamp dat Van Genderen zijn levenslange liefde ontdekte: de astronomie. Lopend door het kamp viel het hem op dat de maan altijd met hem meebewoog, terwijl de bomen achter de prikkeldraadomheining juist snel uit het gezicht verdwenen. Hij liet zijn jonge zusje – twintig meter verderop – de maan aanwijzen, en deed dat zelf ook. En zie daar: hun armpjes wezen parallel in dezelfde richting. Later kwam hij erachter dat hij onbewust de bewegingsparallax had aangetoond, een bekend natuurverschijnsel. Terwijl de situatie om hem heen nijpend werd door een gebrek aan voedsel en medische zorg, stelde hij zo op zesjarige leeftijd zijn eerste wetenschappelijke experiment op.
Zijn jongenskamer puilde uit van de zee-egels en barracuda’s, doopvontschelpen en bloedkoraal, versteende stukken hout en bergkristallen, glibberige adders en boomslangen op sterk water.
Ook na de oorlog verzamelde hij nog alles wat los en vast zat. Zijn jongenskamer puilde uit van de zee-egels en barracuda’s, doopvontschelpen en bloedkoraal, versteende stukken hout en bergkristallen, glibberige adders en boomslangen op sterk water. Regelmatig groef hij de skeletten van zijn huisdieren op uit de achtertuin om hun anatomie nader te kunnen bestuderen. En deed hij met zijn vader mee aan een zeilrace in de baai van Jakarta, dan bepaalde de zoon de optimale koers aan de hand van de windrichting, zeestroming en wolkentypen. Ze wonnen vaak met straatlengtes voorsprong.
En zijn ouders? Die vonden het prachtig. Kwamen er mensen op bezoek, dan kregen ze standaard een rondleiding door het rariteitenkabinet van de jonge Arnout. Regelmatig brachten ze opgezette schildpadden, schorpioenen en zeepaardjes mee van de plaatselijke markt, alleen maar om de nieuwsgierigheid van hun pientere zoon te stimuleren. ‘Ze lieten me vrij en veroordeelden mijn verzamelwoede niet, daar ben ik ze altijd dankbaar voor geweest.’
Leiden en Zuid-Afrika
Fast forward naar het jaar 1957. In Leiden begint Van Genderen aan zijn studie Astronomie. Wat tot dan toe een tamelijk klein en onbezorgd vakgebiedje was, komt in die jaren ineens in een stroomversnelling terecht. Nog maar net bijgekomen van de Tweede Wereldoorlog storten de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie zich in een duizelingwekkende ruimterace. Uitgerekend in ’57 lanceert de Sovjet-Unie de Spoetnik, ’s werelds eerste satelliet. De verovering van de ruimte – de last frontier van de menselijke ontdekkingszucht – ligt ineens binnen handbereik. En Van Genderen zit er middenin.
Nog maar net bijgekomen van de Tweede Wereldoorlog stortten de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie zich in een duizelingwekkende ruimterace.
‘Soms vroor het wel vijftien graden in de koepel van de Oude Sterrewacht,’ herinnert Van Genderen zich. ‘Maar dan trok ik gewoon twee broeken en truien over elkaar aan en installeerde me in de nok van het gebouw achter mijn telescopen. Zo sprong ik vrijwel iedere heldere avond op de fiets, ook als mijn huisgenoten gezellig aan het bier zaten.’ Uiteindelijk promoveerde hij in de fotometrie. Met behulp van telescopen mat hij de hoeveelheid lichtenergie die door de sterren werd uitgestraald, om op die manier het verloop van de helderheid en kleur te kunnen vastleggen, onder meer om de afstand te kunnen bepalen.
Dan krijgt Van Genderen een unieke kans: begin jaren 70 mag hij – samen met vrouw en dochter – enkele jaren gaan werken op een observatorium van de Oude Sterrewacht in Zuid-Afrika. Hij heeft zich naar eigen zeggen acht jaar lang ‘de pleuris waargenomen’, daar in die prachtige vallei bij Pretoria. Toch vond hij overdag – na lange, vermoeiende nachten achter de telescoop – nog de tijd om zijn ogen af en toe op de grond te richten, want zijn brede kennis beperkte zich nog steeds niet tot de sterren alleen. Hij trof er potscherven, maalstenen en andere oude voorwerpen aan. Niet veel later staat de ‘geboren waarnemer’ in een Zuid-Afrikaans dagblad, als ontdekker van het best bewaarde prehistorische Bantoedorp uit zuidelijk Afrika.
Oegstgeest
De afgelopen vier, vijf jaar werkte Van Genderen hard om de vele geheimen van de gele hyperreuzen te ontraadselen. Hoe kan het toch dat bijvoorbeeld de lichtsterkte en temperatuur van de sterren twee soorten variaties vertonen, een korte veranderlijke cadans en een lange onregelmatige? En wat stellen die beide variaties eigenlijk voor? ‘Ik heb een aantal keer gedacht: ik gooi het bijltje er bij neer, ik snap er geen jota van.’
Maar toen ontdekten twee van zijn collega’s dat de temperatuur van een van de gele hyperreuzen fluctueerde tussen de 8000 en 4000 graden Celsius, vermoedelijk door atmosferische uitbarstingen. En weer een andere collega zag kans om als eerste zo'n uitbarsting op de voet te volgen, en zag dat er veel massa in de ruimte verdween. Zouden er verbanden zijn tussen deze waarnemingen en de golvende patronen die Van Genderen zag op zijn millimeterpapier?
Opvallend genoeg was Van Genderen weliswaar de hoofdauteur van het stuk, maar ondanks zijn 83 levensjaren niet de oudste van het stel.
Zo begonnen de kwartjes ineens te vallen. Uiteindelijk berekende Van Genderen dat alle vier de gele hyperreuzen warmtecycli vertonen van tien tot enige tientallen jaren. Stijgt de temperatuur, dan verliezen de waterstofatomen hun elektron en wordt de atmosfeer zeer instabiel, wat leidt tot een uitbarsting. Daarbij ontsnapt veel gas en koelt de ster in slechts twee jaar af naar 4000 graden. Hierna begint het hele proces van voor af aan, totdat de ster na flink gewichtsverlies zal eindigen als neutronenster of zwart gat.
Eind 2019 publiceerde Van Genderen – samen met een internationaal team van astronomen – het artikel in het toonaangevende tijdschrift Astronomy & Astrophysics. Opvallend genoeg was hij weliswaar de hoofdauteur van het stuk, maar ondanks zijn 83 levensjaren niet de oudste van het stel. Een van zijn medeauteurs was namelijk de 98-jarige Cees de Jager, een van de nestors van de Nederlandse astronomie. Terwijl de kleine Arnout in het jappenkamp de astronomie ontdekte, was De Jager al student. Hij zat tijdens de Duitse bezetting een tijd lang ondergedoken in de gewelven van de Utrechtse sterrenwacht Sonnenborgh.
‘Ik heb fabelachtig veel zien veranderen in de astronomie,’ blikt Van Genderen terug op zijn lange carrière. ‘Ik mocht de exponentiële groei meemaken in de kennis en techniek, van handmatig waarnemen tot ponskaarten, en van magneetbanden tot automatische schrijfmachines en nog modernere waarnemingstechnieken. Wij mensen zijn in die tijd gaan inzien hoe we zijn ontstaan, waar al het leven vandaan komt, en dat met slechts twee kilo hersenen in onze kop. Daar ben ik zwaar van onder de indruk, en ik prijs mezelf gelukkig dat ik erbij was.’
'Wij mensen zijn gaan inzien hoe we zijn ontstaan, waar al het leven vandaan komt, en dat met slechts twee kilo hersenen in onze kop.'
Slechts één ding spijt hem: dat die magnifieke mensenhersens zo vaak verkeerd worden gebruikt. De oerknal en het leven dat daaruit voortkwam waren een wonder. Toch gaan we erg slecht om met deze prachtige erfenis, merkte hij in het jappenkamp, in het Zuid-Afrika van de Apartheid en nog vrijwel dagelijks als hij de krant openslaat. Er is geen dier dat zo gemeen is voor zijn broeders en zusters. Zelfs de slangen die hij in weckpotten op zijn Indische slaapkamer bewaarde, waagden het niet om elkaar te doden. Maar voor de mens is het schering en inslag. ‘Het contrast met ons formidabele brein is onverklaarbaar.’
Tekst en beeld: Merijn van Nuland
Mail de redactie
Over de co-auteurs van het wetenschappelijk artikel
Van Genderen schreef het wetenschappelijk artikel met hulp van veel collega-astronomen. Alex Lobel onderzoekt hyperreuzen en zware sterren en werkt aan de Koninklijke Sterrenwacht van België. Hans Nieuwenhuijzen was verbonden aan de Utrechtse sterrenwacht en is sinds 1998 te gast bij SRON. Gregory Henry is een Amerikaanse amateurastronoom met een automatische telescoop. Cees de Jager is de nestor van het Nederlandse ruimteonderzoek en een beroemd zonnefysicus. Eric Blown is een amateurastronoom uit Nieuw-Zeeland. Georgio Di Scala is een amateurastronoom uit Australië. Erwin van Ballegoij is een Nederlandse amateurastronoom.
Van Genderen is daarnaast dankbaar voor de hulp die hij kreeg van collega’s van de Leidse Sterrewacht Computergroep, in het bijzonder Erik Deul, Aart Vos, David Jansen en Leonardo Lenoci.