p e n v + → + - Sterrenwacht Vesta

Sterrenkunde
Ruimte en tijd (8)
In de vorige afleveringen van Ruimte en tijd (zo langzamerhand zou kosmologie een betere
aanduiding zijn), werd uiteengezet, hoe uit de ‘oer’-elementen waterstof en helium de overige
(ongeveer 100) elementen ontstonden in de kermen van (alleen de zware tot zeer zware)
sterren.
Maar hoe zijn deze tenslotte op Aarde gekomen?
We besloten de vorige aflevering met de ‘stervensdood’ van deze zware sterren: door het uit
de hand lopen van kernreacties werd in (zeer) korte tijd zóveel energie opgewekt, dat de
gravitatie daar niet tegen was opgewassen.
In zeer korte tijd (enkele dagen) explodeerde de ster, waarbij meer energie het heelal werd in
geslingerd dan de Zon in haar hele leven doet (van pakweg 10 miljard jaar).
Het aanvankelijk voor ons mensen onbeduidende en wellicht zelfs onzichtbare sterretje,
veranderde plotseling in een (zeer) heldere ster. Vroeger dacht men (wel begrijpelijk) aan de
geboorte van een nieuwe ster. Men noemde zo’n ster dan ook wel een nova en als deze erg
helder was, een supernova. In feite was het niet de geboorte, maar de laatste ademtocht van
deze ster!
Alhoewel ons melkwegstelsel miljarden sterren telt, komen dergelijke supernova-explosies
slecht enkele keren per eeuw (!) voor. De tot voor kort beroemdste supernova was die van
1054 (d.w.z., toen werd zij door ons waargenomen; de werkelijke explosie had eigenlijk
duizenden jaren eerder plaatsgevonden). De restanten hiervan worden door ons nu als de
Krabnevel (M1, sterrenbeeld De Stier) waargenomen. Ik zei ‘tot voor kort’, want elke
sterrenliefhebber weet natuurlijk dat ‘zojuist’ weer een nieuwe supernova is ontdekt. De
waarnemingsresultaten hiervan worden nog steeds verder uitgewerkt.
Om kort te gaan: Door deze explosie komen de -in de kern van de ster- gevormde elementen,
ter beschikking voor de vorming van nieuwe sterren... en eventueel planeten!
Onze Zon bijvoorbeeld is zo’n ‘tweede generatie’ ster. Zij bevat ongeveer 2% aan ‘zware’
elementen, welke dus eerst in andere (zware) sterren gevormd zijn (de rest is waterstof en
helium).
De snelheid waarmee deze (supernova-) stermaterie het heelal wordt in geslingerd, kan vele
duizenden km/s bedragen.
Blijft er eigenlijk nog iets over van deze ster? Jazeker, de kern blijft achter en bij gebrek aan
nieuwe energie-ontwikkelingen (door kernreacties) blijft zij steeds verder ineen storten (door
graviteitskrachten). Steeds verder? Is daar geen grens aan? In feite niet. De kern wordt zó
compact, dat elektronen en protonen zich gaan verenigen tot neutronen:
1
1
0 1
p+ e→ n+ v (neutrino)
−1
1
0
0

Het overgebleven hemellichaam noemt men dan ook wel een neutronenster. De ‘ster’ kan dan
niet te groot zijn (nog geen km in diameter soms), maar w`l met een onvoorstelbare dichtheid:
in één mm 3 meer massa dan alle Nederlanders tezamen!
Als gevolg van de inkrimping, krijgt de neutronenster tevens een hoge draaisnelheid om haar
as (Wet van behoud van draai-impulsmoment): tot duizenden keren per seconde toe!
Tot zover de sterren en hun geboorte, levensloop en stervensuur. Hun massa en leeftijd, hun
verdeling in lichte, middel-grote (de Zon), zware en zeer zware sterren (zonder welke wij niet
zouden bestaan); witte, bruine en zwarte dwergen, neutronensterren, etc.
Waar wij op leven, is een planeet.
Hoe wordt een planeet gevormd? Hoe werden en worden de moleculen (en ionen) gevormd,
waaruit onze en andere planeten en hun satellieten zijn opgebouwd?
In een volgende aflevering gaan wij ons daarin eens verdiepen, we raken dan ook wat dichter
bij huis....
Jb. Kuyt.