De koolstofatomen in ons lichaam hebben waarschijnlijk een flinke kosmische reis gemaakt voordat ze onderdeel werden van ons. Dat blijkt uit waarnemingen aan de materiaalstromen die tot buiten het sterrenstelsel reiken.
We bestaan grotendeels uit sterrenstof. Bijna alle atomen in ons lichaam – behalve waterstof en helium – ontstonden bij kernfusieprocessen in het binnenste van sterren. Bij het explosieve einde van die sterren zijn deze atomen de ruimte in geslingerd. Vervolgens werd dit sterrenafval weer opgenomen door sterren- en planeetvormende schijven. Zo komt ook onze aarde aan het ijzer in haar kern, de zuurstof in de lucht en de koolstof in alle levende wezens.
Een internationale onderzoeksgroep presenteert nu een onderzoek in het vakblad The Astrophysical Journal Letters waaruit blijkt dat koolstof en ander atomair sterrenafval niet kalmpjes rondhangt in de ruimte totdat het opgeslokt wordt door planetenstelsel-vormende materieschijven. De atomen lijken een uitgebreide reis te maken, waarbij ze meeliften met materiestromen die rondom het sterrenstelsel draaien.
'Twee Hubblecamera’s uitzetten zou ontzettend dom zijn'
Om kosten te besparen, overweegt NASA om instrumenten van ruimtetelescoop Hubble uit te schakelen. Belachelijk, vindt sterrenkundige Rogier Windhorst.
‘De koolstof in ons lichaam heeft dus waarschijnlijk een aanzienlijke hoeveelheid tijd buiten de Melkweg doorgebracht’, zegt sterrenkundige Jessica Werk, van de Universiteit van Washington.
Kosmische lopende band
‘De afgelopen decennia zijn we erachter gekomen dat sterrenstelsels gigantische ecosystemen zijn waar materiaal in en uit stroomt’, mailt sterrenkundige Samantha Garza van de Universiteit van Washington. Die bewegingen worden veroorzaakt door een complexe wisselwerking tussen sterexplosies die gas naar buiten slingeren, en de zwaartekracht van het sterrenstelsel dat het gas terugtrekt naar binnen.
Deze stromingen voeden enorme gaswolken die rond sterrenstelsels draaien, het circumgalactische medium. De materiaalstromingen die gas van en naar deze wolk voeren, gedragen zich als een soort kosmische lopende banden.
Uit eerdere waarnemingen wisten sterrenkundigen al dat er zuurstofatomen aanwezig zijn in deze gaswolken. Nu hebben Garza en collega’s met de ruimtetelescoop Hubble gezocht naar koolstofatomen in het circumgalactische medium van elf sterrenstelsels. Ze kozen daarbij voor actieve stelsels, waar nog regelmatig nieuwe sterren geboren worden. In de gaswolken bleken ook koolstofatomen te vinden.
Stellaire woestijnen
‘We kunnen nu bevestigen dat het circumgalactische medium fungeert als een gigantisch reservoir voor zowel koolstof als zuurstof bij stervormende sterrenstelsels’, zei Garza. En het lijkt erop de koolstofatomen na verloop van tijd weer terugvallen naar het sterrenstelsel, om opgenomen te worden door sterren en planeten die aan het ontstaan zijn.
‘Sterrenstelsels die geen sterren meer vormen, hebben dit koolstofreservoir niet’, vervolgt Garza. Dat wijst erop dat het circumgalactische medium een rol speelt bij het vormen van nieuwe sterren in stelsels. En mogelijk zorgt het tot stilstand komen van de lopende banden voor het uitdoven van stervorming waardoor stelsels veranderen in stellaire woestijnen. ‘Zo vormen de resultaten van dit onderzoek een nieuw stukje van de steeds veranderende puzzel van ons begrip van de evolutie van sterrenstelsels’, besluit Garza.
