Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
heelal

De productiviteit van het heelal vertoont alarmerend negatieve groeicijfers. De jongste prognoses van de Leidse Sterrenwacht wijzen erop, dat de economie van het heelal verre van duurzaam is.

Zware recessie

Astronomen staan bekend om de vergezochte beeldspraak waarmee ze de kosmos dichter bij de burger pogen te brengen, maar dit is wel een leuke: als het heelal een land met een Bruto Binnenlands Product (BBP) was, dan zaten we in een zware recessie, zonder enige kans op herstel.
11 miljard jaar geleden was het BBP van het heelal dertig keer zo hoog als nu, en sindsdien is het alleen maar bergafwaarts gegaan. Onder het BBP van het heelal verstaan we in dit geval de jaarlijkse productie van nieuwe sterren. Deze afname van het BBP met 97% volgt uit de meest complete inventarisatie tot nu toe van de sterproductie, door een team onder leiding van de Leidse astronoom David Sobral.

Kort na de Oerknal, 13,7 miljard jaar geleden, was het heelal nog volkomen donker, omdat het alleen waterstof- en heliumgas bevatte. Na een paar honderd miljoen jaar ontstond de eerste generatie sterren uit gaswolken die onder invloed van hun eigen zwaartekracht samenklonterden.
Maar sterren hebben een eindige levensduur - hoe zwaarder, hoe korter. Deze eerste-generatie-sterren waren minstens honderd keer zwaarder dan de zon en zijn allang uitgebrand. Het gas in die sterren komt deels weer in de ruimte terecht wanneer een ster op het eind van zijn leven zijn buitenste lagen afstoot of uiteenspat in een supernova-explosie. Uit dat gerecycelde gas kan weer een volgende generatie sterren ontstaan. Onze zon is, schat men, een ster van de derde generatie.

H-alfa straling
Nieuwe sterren ontstaan nu alleen nog in sterrenstelsels waar genoeg gas tussen de sterren is overgebleven om de productie op gang te houden. Jonge sterren zijn heel heet, en zenden een karakteristiek soort ultra-violet licht uit, de zogeheten H-alfa straling.
Met grote telescopen aan diverse kanten van de aardbol (om het heelal in meerderdere richtingen te kunnen bekijken) heeft Sobral nu systematisch sterrenstelsels geïnventariseerd die veel H-alfa straling uitzenden. Vanwege de eindige lichtsnelheid betekent 'ver weg kijken' ook 'terug in de tijd kijken', zodat hij de sterproductie kon meten op vier tijdstippen in het verleden, namelijk 12, 10, 8 en 6 miljard jaar geleden.
Dat levert een grafiek op die bevestigt wat al eerder bleek uit meer fragmentarische productiecijfers: de piek van de sterproductie lag 11 miljard jaar geleden, waarna een gestage daling inzette. De voornaamste reden is simpelweg dat er kort na de Oerknal een overvloed aan onontgonnen gaswolken aanwezig was. Een deel van het gas in sterren komt na het uitbranden van de ster weer vrij, maar een deel wordt echt verbruikt of voor eeuwig uit de roulatie genomen doordat het in zwarte gaten, neutronensterren of witte dwergen achterblijft.

Op grond van deze cijfers komt het Centraal Planbureau van het Universum met een zeer sombere prognose: de productie daalt zo snel, dat we 95 procent ervan al achter de rug hebben. De sterproductie in de toekomst, hoe lang je ook wacht, zal niet meer dan 5 procent aan het totaal toevoegen. De economie van het heelal is allesbehalve duurzaam, want het gas raakt simpelweg op.

Persbericht Leidse Sterrewacht 
Pre-print van het volledige artikel in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society