En toch voel ik een enorme afstand tussen ons (2)

Door Edwin Bruinooge gepubliceerd in Weird Science

Een verhaal over afstanden in het heelal, onze natuurlijke maar beperkte manier van zien en de mooie mythen en sagen van onze voorouders. Deel 2 van 2.

 

Is there anybody out there?

87f6fa2640c450ca4f7b00c29debb63f_medium.

Genoeg gepauzeerd?

Een beetje bijgekomen van deel 1, met het lint vol mensenharen dat - om maar even pareidolisch te denken - als een wurgslang 780 keer rond de Aarde gewikkeld werd? En van het majestueuze beeld van Andromeda, pontificaal aan onze sterrenhemel? Mooi, want dan ga ik nog even verder.

 

Onze beperkte visie en soorten straling

Inmiddels weten we dat naast onze Melkweg en Andromeda het universum letterlijk vergeven is van de melkwegstelsels, een ruwe, maar erg conservatieve schatting van 200 miljard. Als je dan nagaat dat er gemiddeld per melkwegstelsel 300 miljard sterren zijn, dan kom je op een leuk getal van 60 triljard sterren of meer. Een zes met tweeëntwintig nullen. In een vorig artikel schreef ik al dat er in het universum meer sterren zijn dan zandkorrels op alle stranden van de Aarde. Dit is gewoon een feit! Te zien, te meten en te berekenen. Waar we ook de laatste jaren achter zijn gekomen is dat vrijwel elke ster planeten heeft. Ik kan me uit mijn jeugd nog herinneren dat de eerste exoplaneten, planeten uit een ander zonnestelsel, werden ontdekt. Nu is het niet meer bij te benen. De onderstaande grafiek maakt dat duidelijk.

9f4069d043be34b96e80c1e6766a1728_medium.

Het lijkt wel alsof we voor het eerst onze ogen openen en eindelijk gaan zien wat er altijd al was.
Het zijn onze beperkte ogen die ons parten hebben gespeeld. Met behulp van telescopen zagen we al veel meer, de laatste eeuwen. Maar wat we zagen, dat was alleen maar zichtbaar licht. En zichtbaar licht, dat geeft een heel beperkt beeld van de werkelijkheid.

de456ec4c963d7bbda778e90e2416d68_medium.

Zichtbaar licht is een vorm van elektromagnetische straling. De enige vorm die wij met onze ogen kunnen zien. Radiogolven, microgolven, we kunnen ze waarnemen met apparatuur, maar niet met onze zintuigen. Hetzelfde geldt voor Infraroodstraling, dat we zelf uitstralen. Met nachtkijkers of infraroodcamera's, zoals het leger en politie gebruikt, kunnen we het 'vertalen' naar beelden die we wel kunnen waarnemen. Vanuit een helikopter ziet de politie dan een vluchtende verdachte, die als het ware een lichtgevend pak aan heeft dat schreeuwt: 'Kijk dan! Hier ben ik!' Ultraviolette straling zorgt voor een mooie gebruinde huid in de zomer. Maar zien, dat kunnen we het niet. Röntgenstraling (X-Ray), we gebruiken het in medische diagnostiek, vertaald naar fotobeelden. Gammastraling is een van de drie typen radioactieve straling, dat zoveel energie heeft dat we er aan kunnen sterven.

Sterren, melkwegstelsels en andere structuren in het universum, we kunnen ze pas écht goed zien, als we ons niet beperken tot zichtbaar licht. Sinds een hele kleine honderd jaar kunnen we dit ook en de ontwikkelingen gaan steeds verder. In die korte tijd hebben we meer geleerd over het universum dan in alle voorgaande eeuwen en millennia. 

Hoe zou het toch zijn als we die andere vormen van straling met onze eigen zintuigen konden waarnemen? Als we radiostraling konden 'zien', was de nachtelijke hemel nergens pikzwart. Overdag zouden we overal om ons heen mobiele netwerken waarnemen, misschien wel kakofonisch flikkerend in nog onbekende kleuren. Konden we gammastraling zien, dan zouden we overal in het universum sterren zien sterven. Nooit hoefden we meer bang te zijn voor radioactieve straling; we zouden elke radioactieve besmetting van betekenis onmiddellijk op kunnen sporen met onze eigen ogen. Als we in staat waren om bijna-infraroodstraling te zien, dan zouden we telkens als we een afstandbediening gebruiken, letterlijk de straal zien waarmee we een tv aanzetten of een auto van het slot halen. 

Hoe ziet het er uit als we bijvoorbeeld Andromeda gaan bekijken in een andere vorm van straling dan zichtbaar licht? We hebben er de apparatuur voor, zowel op Aarde als in de ruimte. Een kleine impressie?

69ff76b76af3dd2347524c0cec2fa6d9_medium.c7ac0de087f93f0f4c03fa34e7bbd538_medium.
               Infrarood                                                                              zichtbaar licht
14526d79b8335a32f5f530d1f3a9afa7_medium.5163279244fba38da47781ace369922a_medium.
                 Ultraviolet                                                                             Röntgenstraling

Miss Universe en Photoshop

Wie wel eens foto's van jonge en mooie celebrities bekijkt, valt één ding op: ze zijn te mooi om waar te zijn. Té perfect, nergens een smetje, vlekje, overtollig vetrolletje of cellulitisje. Met Photoshop is het heel makkelijk om de werkelijkheid net ietsje op te leuken en dat gebeurt dus ook. 
Stel nou eens dat wij een Miss Universeverkiezing gaan organiseren, maar dan eentje tussen melkwegstelsels. Welke is het mooiste, het interessantste, het meest overweldigende? Het zal je misschien verbazen, maar ook veel van de foto's van NASA, ESA en andere ruimteagentschappen zijn mooier gemaakt dan de werkelijkheid laat zien. En waarom? Omdat zichtbaar licht zijn beperkingen heeft. Vaak zijn het composietfoto's, waarbij het beeld in zichtbaar licht wordt 'opgeleukt' met kleurenfilters of beelden uit bijvoorbeeld het Röntgen- of infraroodspectrum, omdat het melkwegstelsel in kwestie daar nou net zo actief is. Het wordt dan natuurlijk wel 'vertaald' naar beelden die wij kunnen zien. Ook hier wordt  dus gephotoshopt, we zullen ermee moeten leren leven. Het resultaat, dat mag er wezen! 
Zullen we eens een aantal kandidaten de revue laten passeren?

1.   NGC 7673

38109e7e96c30d633476c79d22e343c3_medium.

Image Credit: European Space Agency, Nicole Homeier (European Southern Observatory and University of Wisconsin-Madison)

Deze 'beauty' is samengesteld uit drie opnames, met groen- rood- en blauwfilter. NGC 7673 is een melkwegstelsel dat slechts 150 miljoen lichtjaar van ons verwijderd is.We kijken dus letterlijk naar fossiel licht.

2.   NGC 3344

a6e623079435594900ee809473c50a2a_medium.

Image credit: ESA/Hubble & NASA

NGC 3344 is een mooi voorbeeld van een spiraalvormig melkwegstelsel, net als de onze. Deze foto is ook een composiet, samengesteld uit beelden in zichtbaar licht en bijna-infrarood. Deze schoonheid ligt iets dichter bij ons, op 25 miljoen lichtjaar.

3.   NGC 4911

24d4e603b3f5f9fe87704f3767dc339d_medium.

Image Credit: NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Deze schone jongedame is ook een composietfoto, alles in zichtbaar licht, maar wel samengesteld uit beelden uit 2006, 2007 en 2009. Ze ligt een eindje van ons vandaan, een slordige 320 miljoen lichtjaar. Het licht dat we nu zien, zond ze uit toen bij ons op Aarde de eerste planten het vasteland begroeiden, en de voorlopers van insekten en spinachtigen zich aan het water ontworstelden. 

4.   Een verzameling kandidaten

Hieronder nog een aantal foto's waarvan ik niet kon achterhalen hoe ze precies zijn gephotoshopt.

1a80c547ef3a1b6bdd87ecb96b88bc3b_medium.dcbd046bfcaf8aafffc29ca22c10980f_medium.

93ddfc1bc1be0c894236eb85c050dd99_medium.d30b9c31d4fbd9116171340271bbe654_medium.

Het is ondoenlijk, een competitie houden tussen melkwegstelsels. Het zijn er gewoon te veel en elk melkwegstelsel is uniek. Ik kan ze alleen maar met diepe verwondering en ontzag bekijken, wetend dat elk van hen miljarden sterren en miljarden planeten bevatten. Het kan er bij mij niet in dat wij de enigen in dit heelal zijn die leven en zich afvragen waar wij vandaan komen en waar wij naar toe gaan. En ook al hebben we nog nooit leven aangetroffen buiten onze Aarde, ik kan niet geloven dat wij moederziel alleen zijn. Is het een kwestie van simpele kansberekening, of trap ik in de aloude menselijke valkuil dat ik wil dat dit universum een betekenis heeft, dat ik niet wil accepteren dat de rest van zoveel moois gewoon doods, levenloos is, voor altijd? Dat het aanvoelt als een gigantische verspilling op kosmische schaal, mocht het wel zo zijn? Ik ben er van overtuigd dat er leven is buiten onze Aarde. Bewijzen kan ik het niet. Op dit moment is het nog puur 'geloof'. 


Hoe groot is groot?

Ik heb het al eens eerder gedaan, in een oud artikel, de grootte van planeten onderling vergelijken en onze Zon vergelijken met andere bekende sterren. Even twee plaatjes als reminder?

7629299b6f6be42284edfa211b78a4b8_medium.

Vergelijking tussen de Aarde en andere planeten, nog incl. Pluto

ef02bca16a1e50f862c9804fa8a8acd3_medium.

Vergelijking tussen de Zon en andere sterren

Daaruit bleek al dat wij wonen op een aardig klein planeetje dat draait om een lief klein zonnetje. In feite weinig bijzonders, vergeleken met andere hemellichamen. Kunnen we datzelfde geintje ook uithalen met melkwegstelsels?
Als we ons een bol voorstellen met een doorsnede van 10 miljoen lichtjaar, krijgen we een groep melkwegstelsels die we de Lokale Groep noemen. Andromeda is de grootste, gevolgd door onze Melkweg. M33 Driehoeknevel is de derde, kleiner dan onze Melkweg. De rest van de stelsels, ongeveer veertig, is een stuk kleiner dan de top-3. 

1679252b7f570897cd682be515f322fa_medium.

Betekent dit dat onze Melkweg met zijn doorsnede van iets meer dan 100.000 lichtjaar gerekend mag worden tot de 'Grote Jongens'? Dat valt nog te bezien. Andromeda is twee keer zo groot. Onze Melkweg is weer twee keer zo groot als M83, een stelsel op 15 miljoen lichtjaar afstand, buiten de Lokale Groep. Deze wil ik toch nog even voorstellen, omdat én de naam Zuidelijk Windmolenstelsel me wel aanspreekt én omdat het op het Zuidelijk Halfrond met een verrekijker te zien is in het sterrenbeeld Waterslang. Bovendien is het een schitterend stelsel, dat enorm actief is: aan de lopende band worden er nieuwe sterren geboren.

0104100a0501f5c575b74a1d5e276c5b_medium.

M83 Zuidelijk Windmolenstelsel

Maar het kan allemaal een stukje groter. Op het volgende plaatje zie je onze Melkweg, vergeleken met IC1011, het grootste melkwegstelsel dat op dit moment bekend is.

55e48b89193a2fcd5f8ebbe8c7c12d61_medium.

Het lijkt er dus sterk op dat ook onze Melkweg niet al te bijzonder is, vergeleken met de échte reuzen in de kosmos. Als IC1011 op onze plek zou liggen, waren zowel de Melkweg als Andromeda gewoon onderdeel van hetzelfde stelsel, IC1011 overlapt beide stelsels volledig.

 

Andromeda komt naar je toe deze zomer!

Andromeda ligt dan wel 2,5 miljoen lichtjaar van ons vandaan, maar toch is er blijkbaar iets aan ons dat haar aantrekt. Letterlijk in dit geval. En ook Andromeda is voor ons, en onze omgeving té aantrekkelijk om te laten gaan. Het is de zwaartekracht die dit doet. De gecombineerde zwaartekracht van miljarden sterren aan de ene kant en miljarden aan de andere is genoeg om zelfs op die afstand nog een rol van betekenis te spelen.  Andromeda windt er ook geen doekjes om, ze heeft haast. Met een snelheid van 110 kilometer per seconde, dus 6600 kilometer per uur, komt ze op ons af. Moeten we ons daar zorgen om maken?

Allereerst, de ruimte tussen sterren is zo groot, dat de kans op een botsing met andere hemellichamen letterlijk en figuurlijk astronomisch klein is. Bovendien, het duurt nog een slordige vier miljard jaar voordat onze Melkweg haar grotere zus in de armen zal sluiten. De kans dat er dan nog mensen zijn lijkt mij gigantisch klein. We weten wat er de komende vier miljard jaar staat te gebeuren in ons Zonnestelsel.  Op dit moment haalt onze Zon haar dagelijkse energie uit kernfusie. Ze zet onder hoge druk en onder een temperatuur van 20 miljoen graden Celsius waterstof om in helium. Wij profiteren dagelijks van het licht en de warmte die dat proces oplevert. Maar ooit raakt het waterstof op. Dan heeft de Zon geen keuze, ze moet helium gaan gebruiken als 'brandstof' voor kernfusie. Dat heeft wel consequenties. Ze zal opzwellen tot een Rode Reus, vele malen groter dan haar huidige omvang. We kunnen dit overal in het universum zien, het is de dagelijkse en normale gang van zaken.

d3402912d51f6a03e92ca6fd612f015f_medium.

Het lot van Moeder Aarde?

Het is nog niet zeker of ze daarbij de Aarde zal vernietigen, of dat de Aarde in een ruimere baan om haar heen gaat draaien. Wat wel zeker is, is het feit dat voordat de Zon haar grootste omvang bereikt, de temperatuur hier zo gaat stijgen dat alle oceanen verdampen en hoogstwaarschijnlijk al het voor ons zichtbare leven uitsterft. De Aarde wordt een dode planeet, misschien dat er op een aantal geïsoleerde plekken groepjes bacteriën zich nog vastklampen aan het leven, maar voor de rest is het einde oefening. De schatting is dat de Zon over 4 miljard jaar een echte Rode Reus is en dat binnen twee miljard jaar het leven op Aarde onmogelijk zal worden.

Eigenlijk is er maar één remedie: bovennatuurlijk ingrijpen. Een bovennatuurlijke macht zou het helium moeten vervangen door waterstof en op die manier de Zon een broodnodige verjongingskuur geven, een kuur waar de gemiddelde Miss Universe alleen maar van kan dromen. Kosmische liposuctie van helium en waterstof als 'filler' en dat regelmatig. Dan kunnen we de Zon en dus ook Moeder Aarde eeuwig leven geven.

Mocht er nog iemand zijn die de aankomst van Andromeda kan zien, het schouwspel aan de hemel moet overweldigend worden. We doen het in drie artistieke impressies.

133e2bbfbc0b5e912c0bfcc3046a6745_medium.

Over twee miljard jaar (hou rekening met het feit dat 'miljard' hetzelfde is als 'billion' in het Engels) is Andromeda overduidelijk met het blote oog te zien, als er nog iemand is die kan kijken.

f6416b84f10283745fbfecd1a7504a2a_medium.

En ze kruipt steeds dichterbij...

906a4b0f7a3c3d912a5d874c80de83c6_medium.

Op dit moment, tussen de vier en vijf miljard jaar in de toekomst, kruipen beide melkwegstelsels door elkaar heen. Heeft er nog iemand behoefte aan vuurwerk bij zo'n schouwspel? Ik niet.
Andromeda en de Melkweg schieten letterlijk door elkaar heen en dansen de daaropvolgende miljoenen jaren een mooie kosmische dans met elkaar, tot ze op ongeveer 7 miljard jaar in de toekomst samen zullen smelten tot één groot, eivormig stelsel, dat nu al de naam Milkomeda of Milkdromeda heeft gekregen. En het mooie is, door alle effecten van de onderlinge zwaartekracht zal er een hoop kosmisch gas en stof zich samenballen tot structuren waarin nieuwe sterren zullen ontstaan. Een botsing, maar ook een kosmische verjongingskuur. Nieuwe sterren, nieuwe planeten, mogelijk nieuw leven.
Is dit allemaal speculatie? De laatste berekeningen uit 2012 lijken toch echt te wijzen op een frontale botsing. Bovendien, het samensmelten van melkwegstelsels, we zien het op meer plekken in de kosmos, in alle stadia van het proces.

Plaatjes zijn leuk, maar bewegende beelden zijn in dit geval een stuk veelzeggender. Daarom geef ik een link naar een Youtube-filmpje van ESA, waar dit alles erg goed wordt uitgelegd en uitgebeeld.

Zij die geloven in een eeuwig leven na de dood, zij zullen dit allemaal kunnen aanschouwen. En in verwondering en ontzag kunnen zij zien hoe Milkomeda zich gaat ontwikkelen.
Zij die geloven in reïncarnatie, zij zullen dit allemaal in diverse gedaantes vanaf verschillende plekken (waarom zou je alleen op Aarde kunnen reïncarneren immers?) als doodnormaal zien. Tenzij ze iets herinneren van voorgaande levens.
En ik, die niet geloof in een hiernamaals, niet in een persoonlijke God, niet in een universum dat me bestookt met levenslesjes, niet in lichtgidsen of andere bovennatuurlijke wezens? Ik kan alleen maar in verwondering en ontzag kijken en me gelukkig prijzen dat ik in een tijd leef waar we dit allemaal kunnen weten, onderzoeken en er creatief over kunnen fantaseren. Want ook al zijn we hier maar tijdelijk, ik ben er van overtuigd dat ons een mooie toekomst te wachten staat.

36ab245d8b122a14a89e9c4dcd9176ee_medium.

©Thierry Cohen - impressie van San Francisco zonder licht
 

 

 

 

 

 

04/12/2015 13:19

Reacties (3) 

04/12/2015 22:48
Mooi opgezet leerzaam artikel.
04/12/2015 19:11
Het is al mooi dat wij zo ongeveer weten hoe het er over miljarden jaren uit zal zien. Meemaken hoef ik het niet zo nodig.
Al weer een prachtig artikel!
04/12/2015 14:41
Geweldig echt geweldig en niet enkel je artikel maar het hele spektakel wat het Universum is.
Ik ga het ook niet meemaken ... schat ik zo maar een beetje in.
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert