Virtueel mee langs sterren en (exo)planeten
Langs ruimtepuin vlakbij huis gaan we steeds verder, tot we uitkijken over waaiers van sterrenstelsels. Gewoonlijk maken schoolklassen deze reis, in het mobiele planetarium dat op school komt. Vandaag mag iedereen mee, gewoon vanaf de bank. Je mag al je vragen stellen: 'Als het heelal geen centrum heeft, waar was dan de oerknal?' Een reportage.
Buiten stormt en regent het, binnen zitten een kleine honderd mensen thuis klaar voor hun reis door de ruimte op zondagmiddag 6 februari. Het is een van de vele Leidse wetenschapsevenementen dit jaar, vertelt hoogleraar moleculaire astrofysica Ewine van Dishoeck ter inleiding: Leiden is European City of Science 2022.
Zooi die om de aarde draait
Van Dishoeck werd wereldberoemd met haar onderzoek naar moleculen en mogelijk leven elders in de ruimte. Ik kan me heel weinig voorstellen bij zulk onderzoek, maar dat verandert binnen een uur. Reisleider Joris Hanse komt kort in beeld en neemt ons snel mee naar boven. We stijgen virtueel op boven de Oude Sterrewacht in Leiden, hoger boven Nederland, de aarde. Even genieten we van haar ontroerende aanblik, dan zien we zwermen gele en groene puntjes vlak om de aarde heen.
De gele puntjes zijn ruimtepuin. 'Zooi die om de aarde draait, onderdelen van raketten of satellieten. Nu nog geen probleem', aldus Hanse, 'Maar hoe meer puin er komt, hoe groter de kans op een botsing met een satelliet.'
In een uur om de aarde
Satellieten, dat zijn de groene puntjes. Hanse legt uit dat de meeste op vijf- tot zeshonderd kilometer van de aarde ronddraaien voor vele doeleinden, van weersverwachting tot communicatie. 'Hoe dichter bij de aarde, hoe sneller ze draaien. Sommige vliegen in één tot anderhalf uur om de aarde heen.'
We gaan langs bij een satelliet: de in december gelanceerde James Webb ruimtetelescoop, die voor sterrenkundigen als Ewine van Dishoeck een schat aan informatie moet opleveren. Tot hij over zo'n twintig jaar is vernietigd door hoog-energetische kosmische straling, antwoordt Hanse op een publieksvraag die we in de chat kunnen stellen.
Naar de Orionnevel
Met een 6,5 meter grote spiegel, zeven keer zo groot als die van voorganger Hubble, vangt Webb infrarood licht uit sterrenstelsels op. Meerdere zonneschermen beschermen de apparatuur tegen de zonnestraling. 'Aan de zonkant is het wel honderdvijftig graden, bij de spiegel moet het min tweehonderd zijn.'
Bizar hoe dat allemaal kan. Het zegt me nog steeds niet erg veel: wat moet je met die infrarode straling die de satelliet opvangt? Het wordt duidelijk als we verder vliegen. We zien de planeten om onze zon, en nemen nog meer afstand. We zweven door ons sterrenstelsel dat Melkweg heet en we gaan naar de Orionnevel. Die is vanaf de Aarde zichtbaar als het zwaard in het sterrenbeeld Orion. Hier worden nieuwe sterren gevormd. We zien een ster geboren worden, zoals ruim 4,5 miljard jaar geleden met onze zon gebeurde.
Duizenden sterren
'De Orionnevel is typisch een plek waar Webb naar kijkt', vertelt Hanse. In de donkere plekken zitten gaswolken, uit zo'n wolk ontstaan duizenden sterren. 'Ewine gaat kijken wat voor moleculen er in die wolken zitten. Is daar de basis van het leven zichtbaar, wat voor chemie is er te herkennen?'
Sinds zo'n 25 jaar weten we dat andere sterren dan onze zon óók planeten hebben: exoplaneten. Inmiddels weten we dat het er zelfs onvoorstelbaar veel zijn. In theorie kan daar ook leven bestaan, en met Webb is dat misschien te ontdekken. We vliegen naar een kleine, oranjerode ster: Trappist-1. Hij heeft zeven planeten, waarvan enkele in de bewoonbare zone. Oftewel: water kan daar vloeibaar zijn. Die bewoonbare zone kleurt groen op ons scherm.
Op zoek naar moleculen in atmosferen
We weten hoe zwaar en hoe groot die planeten zijn, vertelt Hanse. Maar nu komt het: Webb kijkt naar atmosferen. 'We kunnen die planeten zien wanneer ze voor hun ster langs draaien, door de lichtval. Webb kijkt naar het licht dat vanuit de ster door de atmosfeer van de planeet heengaat. De moleculen in de atmosfeer doen iets met dat licht, ze laten als het ware hun vingerafdruk achter. Daaruit kunnen we opmaken wat voor moleculen daar zijn, en of er op die planeet mogelijk leven is.'
Tijdens de reis is voortdurend een bijzonder, wat knisperend geluid te horen. Het spreekt tot de verbeelding, het versterkt de illusie dat je in de ruimte rondreist. Maar helaas, navraag via de chat maakt duidelijk dat dat natuurlijk niet kan: in de ruimte is geen lucht die kan trillen en dus geen geluid. We horen gewoon de software ratelen die de beelden mogelijk maakt die steeds fantastischer worden.
Blik op de Melkweg
We verlaten de Melkweg met zijn 200 miljard sterren, we kijken erop uit. Een cirkeltje wijst aan waar ons zonnestelsel ligt, op 2500 lichtjaar van het centrum. Hanse vertelt over het zwarte gat in het centrum, dat alles opzuigt, ook licht. Hoe de zon op de helft van zijn levensduur is, tegen het einde zal opzwellen en grotendeels in stukken zal wegslingeren.
We reizen nóg verder weg, met lichtjaren tegelijk verder terug in de tijd. We zien een waas van blauwe puntjes: zwarte gaten die állemaal het centrum zijn van zo'n gigantisch sterrenstelsel, en die allemaal uit elkaar bewegen in het uitdijende heelal. Ik word duizelig van het idee.
Het dijt uit als een ballon
'Waar zit het centrum van het heelal?', vraagt een medereiziger zich af. 'Dat is er niet, het heelal is uniform,' antwoordt Hanse. Maar waar was de oerknal dan, luidt een vervolgvraag. 'Die was niet op één plek. Het universum ontstond opeens en dijde heel snel uit. Vergelijk het met een ballon die je opblaast: het rubber dijt uit, zonder een middelpunt. Alleen heeft de ruimte dan nog een dimensie extra. Het is moeilijk om dat echt te begrijpen, ook voor sterrenkundigen.'
Terug naar de aarde. Aan de ene kant duizelt het, aan de andere kant is veel duidelijker geworden hoe het heelal in elkaar steekt en waar zo'n ruimtetelescoop goed voor is. Deze reis had ik als scholier wel willen maken...!
Boek een ruimtereis op school
Scholieren van alle leeftijden kunnen deze ruimtereis maken op hun eigen school. In het koepelvormige mobiele planetarium van NOVA (Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie) kan een hele klas plaatsnemen en meegaan op reis. Bekijk alle mogelijkheden op astronomie.nl.
Tekst: Rianne Lindhout