Niets is eeuwig, en ons universum is daarop geen uitzondering. Al meer dan twintig jaar zien astronomen hints dat wij mogelijk al voorbij het hoogtepunt van het kosmische leven zijn. De meest opvallende indicatie? De snelheid waarmee nieuwe sterren ontstaan, neemt af.
Dit betekent natuurlijk niet dat de ruimte plotseling leeg is. Er zijn naar schatting nog steeds zo’n 10 tot de macht 24 sterren in het universum. Maar de echte zorg zit in de snelheid van de kosmische kraamkamer.
Sterren: Geboorte, Hoofdreeks en Dood
We gaan ervan uit dat het universum zo’n 13,8 miljard jaar geleden ontstond, en sterren begonnen kort daarna te vormen. Vergelijk het met een enorme fabriek die op volle toeren draaide direct na de start.
Recent nog ontdekte de James Webb-telescoop drie sterren in onze Melkweg die naar schatting meer dan 13 miljard jaar oud zijn. Dat is fascinerend, maar het vertelt ons vooral hoe oud het proces is.
Hoe een ster ‘geboren’ wordt
Een ster is in essentie een gigantische bal van heet gas, ontstaan uit wat we nevels noemen – enorme wolken van kosmisch stof en gas. Zwaartekracht trekt dit gas samen. Wanneer de kern heet genoeg wordt (miljoenen graden), begint waterstof te fuseren tot helium. Dit proces zendt licht en warmte uit; de ster is ‘stabiel’ en betreedt de zogenaamde ‘hoofdreeks’. Ongeveer 90% van alle sterren, inclusief onze zon, bevindt zich in deze fase.
Uiteindelijk raken de sterren door hun brandstof heen. Hoe ze sterven, hangt af van hun massa:
- Zonne-achtige sterren verdwijnen langzaam over miljarden jaren.
- Zwaardere sterren (minimaal acht keer de massa van de zon) eindigen spectaculair met een supernova.
Het ‘Kosmisch Middaguur’ is voorbij
In 2013 kwam een internationaal team van astronomen met een alarmerende conclusie: ongeveer 95% van alle sterren die ooit zullen bestaan, zijn naar schatting al geboren. De hoofdauteur van dat onderzoek, David Sobral, stelde destijds dat ons huidige universum duidelijk gedomineerd wordt door oude sterren.
Rond 10 miljard jaar na de oerknal, wat wij het ‘kosmisch middaguur’ noemen, bereikte de stervorming zijn absolute piek. Sindsdien neemt het af.
Professor Douglas Scott, een kosmoloog van de Universiteit van British Columbia, legt de huidige situatie uit met data van de Euclid en Herschel telescopen. Hij analyseerde meer dan 2,6 miljoen sterrenstelsels.
Wat hij en zijn team zagen, was de temperatuur van het kosmische stof (stardust), dat de hitte van sterren afstraalt. Sterrenstelsels die snel nieuwe sterren vormen, zijn heter. Scott concludeerde dat de gemiddelde temperatuur van deze stelsels over miljarden jaren is gedaald. Kortom: de stervorming is al lang voorbij zijn hoogtepunt.
De analogie van de bouwmaterialen
Je zou denken dat de overblijfselen van dode sterren – zwaarder elementen – weer de brandstof zijn voor nieuwe sterren. Dat klopt, maar er zit een addertje onder het gras. Scott gebruikte een perfecte analogie:
Stel je voor dat je huizen bouwt met gerecyclede bakstenen uit gesloopte panden. Bij de eerste sloop heb je veel bruikbaar materiaal. Maar naarmate je meer sloopt, wordt het materiaal minder bruikbaar voor het bouwen van een nieuw, gigantisch huis. Je kunt alleen maar kleinere huizen bouwen totdat de kwaliteit van het puin ongeschikt is.
Met sterren is het vergelijkbaar: elke generatie sterren heeft minder ‘effectief’ brandstofmateriaal over dan de vorige. Bovendien weten we dat sterren met een lage massa veel vaker voorkomen dan de zware jongens.
De ‘Grote Bevriezing’: Hoe eindigt het universum?
Wetenschappers worstelen al lang met de theorieën over het einde van het universum. Eén van de meest geaccepteerde is de ‘Thermische Dood’, ook wel bekend als de Big Freeze.
Het universum dijt uit, de energiedichtheid neemt af, en uiteindelijk kan het geen temperatuur meer onderhouden die leven mogelijk maakt. Sterrenstelsels drijven uit elkaar, de brandstof raakt op, en er worden geen nieuwe sterren meer gevormd.
Scott benadrukt: “De hoeveelheid energie in het universum is eindig.”
Nog tijd voor sterren kijken
Voordat je pessimistisch naar de nachtelijke hemel staart, is het cruciaal om te beseffen hoe lang dit proces duurt in astronomische termen. We hebben nog tijd.
Professor Scott schat in dat we nog 10 tot 100 biljoen (triljoen in Nederlands taalgebruik) jaar nieuwe sterren zullen blijven zien. Dat is lang nadat onze zon is uitgedoofd.
Recente schattingen van astronomen aan de Radboud Universiteit in Nijmegen suggereren zelfs dat het einde van het universum in een ‘Big Freeze’ pas over 10 tot de 78e macht jaar zal plaatsvinden. Dat is een 1 met 78 nullen erachter.
Kortom, voor ons, als menselijke waarnemers, is er nog genoeg tijd om ons te verwonderen over de sterren die er zijn. Maar het is een geruststellende wetenschap om te weten dat de kosmische motor vertraagt. Wat denk jij: is het idee van een ‘eindig’ universum fascinerend of toch een beetje beangstigend?
