Waar zijn ze dan?

Johan Hidding


Copernicus, Herschel, Darwin, Hubble, Fermi & ET

Als sterrenkundigen zich begeven in de arena van de populaire lectuur, dan valt al snel een bepaald soort relativeringsvermogen op. Grootheden in het Universum worden vaak op zeer creative wijze inzichtelijk gemaakt met een reeks vergelijkingen die op den duur bijzonder gaan vervelen: heb je weer zo'n sterrenkundige met zijn ''als je alle bomen op aarde achter elkaar legt ben je nog niet in de buurt''.

Ik kan dus zeker niet achterblijven en voel mij zelfs genoodzaakt hier een schepje bovenop te doen om het verhaal prikkelend te houden. Het begint deze keer bij de grote natuurkundige Fermi die een begrijpelijke vraag stelde: ''Waar zijn ze dan?'', refererend aan buitenaards leven. Gezien de verdeling van planeten rond de zon, het aantal sterren in de Melkweg en het aantal sterrenstelsels in het Universum zou de kans op buitenaards leven om en de nabij één moeten liggen; toch hebben we ondanks verwoedde pogingen nog nooit een teken van leven mogen ontvangen. Ik heb hier een aardige verklaring voor die niet totaal nieuw is, maar wel het relativeringsvermogen van deze sterrenkundige in een ander daglicht stelt.

Het Heelal is heel oud. Dit wordt vaak uitgebeeld met de verschrikkelijke klok analogie, waarmee sterrenkundigen vooral nederigheid prediken richting de majesteuse leeftijd van al dat is. Als we het echter hebben over de Fermi paradox moeten we echter oppassen met wat we jong en oud noemen. De evolutie heeft er namelijk 4 miljard jaar over gedaan zo ver te komen als ze is. Dat is wèl bijna een derde van de leeftijd van het heelal! De vraag die je je dan moet stellen is: had het ook sneller gekunt? Om die te beantwoorden moeten we wat verder terug in de tijd: de oerknal.

In de oerknal is alles ontstaan; de tijd om te zijn, ruimte om in de bewegen, materie om vorm te geven, echt alles. Vlak na de oerknal was er een periode waarin stoffen vormden als atomair waterstof, later helium en een heel klein beetje lithium, maar dat was het dan. Uit dit gas zijn later de eerste sterren ontstaan. Sterren zijn de enige plekken in het Universum waar de rest van de elementen van het periodiek systeem worden gemaakt. Als een ster een bepaalde hoeveelheid waterstof heeft omgezet in voornamelijk helium, koolstof, stikstof en zuurstof dan wordt deze instabiel en volgt een geweldadige ontploffing die wij kunnen waarnemen als supernova. Hierbij word het omringende gas verrijkt met de zwaardere elementen uit de verongelukte ster. Uit dit gas word weer een nieuwe generatie sterren geboren en de cyclus van verrijking zet zich voort. Nu begrijp je misschien waar ik heen wil; op aarde zien we weinig anders dan de zwaardere elementen; zeker de aanwezigheid van koolstof stikstof en zuurstof lijken essentieel voor het bestaan van ons type leven. Hoelang moet het proces van inmenging van gewichter zaken dan waterstof bezig zijn geweest om ons dit paradijs mogelijk te maken? Gelukkig kunnen we de hoeveelheid zwaardere elementen in andere sterren meten. Het blijkt dat de zon een redelijk bovengemiddelde metaliciteit heeft. Al met al zou je kunnen zeggen dat leven van een rijkdom als de Aarde dat te bieden heeft, wellicht niet eerder had kunnen ontstaan. Het Heelal is nog jong.

Laat ik nog iets zeggen over de gepredikte nederigheid, verheven tot filosofische grondslag van vele goede ideeen staat deze bekend onder de naam Copernicaans principe. Vernoemd naar de priester die onze plek in het midden van de belangstelling der geestelijke heren ontnam en het Heelal een stukje groter maakte. Sinds die tijd is dat nog een paar keer gebeurd; Herschel ontdekte onze plek in de Melkweg, Darwin die van de mens in de evolutie, Hubble die van de Melkweg in haar omgeving en de reeks lijkt nog niet ten einde. Als we een Copernicus-fundamentalist vragen waarom we nog geen buitenaardsleven hebben kunnen waarnemen zal deze moeten antwoorden dat leven overal tegelijk op vergelijkbare plekken op vergelijkbare wijze met vergelijkbaar resultaat ontstaat; binnen de komende decennia hopen we de eerste paar decimalen van π te mogen ontvangen. Ik zit al op het puntje van mijn stoel!


XKCD comic: the Flake equation
Groningen, 10-10-2009