Boeken

Monday, June 2, 2008

Waarom is het ’s nachts donker terwijl er zoveel sterren aan de hemel staan?

Dit artikel is gepubliceerd in dagblad Trouw, 2 juni 2008

Een sterrenstelsel zoals onze Melkweg bevat ruwweg honderdvijftig miljard sterren. Het zichtbare heelal bevat maar liefst een paar honderd miljard van dit soort sterrenstelsels. Tel alle sterren bij elkaar op en je komt op het duizelingwekkende aantal van een cijfer gevolgd door 22 nullen.

Zoveel sterren, zoveel bronnen van licht. En dan toch donkere nachten?

Dat komt voornamelijk door de combinatie van drie eigenschappen van sterren en van het heelal, legt sterrenkundige professor Vincent Icke uit. “Allereerst zijn sterren heel klein vergeleken met hun onderlinge afstand. Dat betekent dat je heel erg ver kunt kijken. Als je een boom even als een metafoor voor een ster neemt, dan kun je zeggen dat je in het kosmische bos door de bomen juist wel het bos kunt zien, omdat de boomstammen zo extreem dun zijn vergeleken met de afstand tussen de bomen.”

Zelfs als je alle sterren in het zichtbare heelal neemt, heb je er dus bij lange na nog niet genoeg om de hele hemel met sterrenschijfjes te bedekken. Toch is dit argument alleen nog niet voldoende om donkere nachten te verklaren. Weliswaar kun je zeer ver kijken door het kosmische bos, maar stel dat het bos oneindig groot zou zijn, dan komt er ooit een moment dat je wel degelijk door de bomen het bos niet meer ziet. Dat je de hele hemel wel kunt bedekken met sterrenschijfjes. Weg donkere nachten.

Een tweede argument is daarom nodig: hoe verder je de ruimte in kijkt, hoe verder je ook in de tijd terugkijkt, en er was ooit een tijd dat er nog geen sterren bestonden. Het heelal is 13,7 miljard jaar oud en sterrenkundigen denken dat de eerste sterren zo’n 13,3 miljard jaar geleden ontstonden, vierhonderd miljoen jaar na de oerknal.

Icke trekt zijn metafoor van de bomen en het bos door: “Bij het steeds dieper het heelal in kijken, houdt het sterrenbos zelf al op lang voordat je door de bomen het bos niet meer zou kunnen zien. Het is alsof voorbij die 13,3 miljard jaar het land nog wel doorgaat, maar er geen bomen meer staan. In de kiem zitten ze wel al in de grond, maar ze moeten nog groeien.”

Maar stel nu dat er temidden van al die sterren aan de hemel gigastralers zijn die miljarden malen zo intens zijn als onze zon? Dan zouden deze gigastralers voor ons net zo helder zijn als onze zon, ook al staan ze miljoenen malen verder weg. Dan zou de nacht best licht kunnen zijn.

“Het fascinerende is,” zegt Icke, “dat omdat het ’s nachts donker is, je in één oogopslag weet dat er een bovengrens moet zijn aan de helderheid van een ster. Dat is het derde argument. Je kunt berekenen dat een ster niet meer licht kan uitstralen dan ongeveer een miljoen maal de lichtkracht van de zon. Anders spat hij uit elkaar. Neem nu alle drie de argumenten samen, en je hebt een verklaring voor onze donkere nachten.”