Wie opgroeide in de jaren negentig kon er niet omheen: de hit ‘Black Hole Sun’ van grungeband Soundgarden. Vooral de videoclip sprak tot de verbeelding, waarin allerlei mensen het zwarte gat dat de zon was geworden in werden getrokken.
Maar hé, dat slaat natuurlijk nergens op. Buiten dat ze allebei in het heelal te vinden zijn, hebben onze zon en zwarte gaten niets met elkaar te maken… Toch?
Nou, misschien wel, schrijft een internationaal team van sterrenkundigen in The Astrophysical Journal. Nee, de zon zal niet plotseling in een zwart gat veranderen. Wel is er een minuscule kans dat er al miljarden jaren diep in zijn binnenste zo’n object verborgen zit. En dat kan op termijn wel degelijk grote gevolgen voor de aarde hebben.
Als je ‘nulpuntsenergie’ googelt, krijg je goddank vooral links naar natuurkundige sites. Althans, dat is wat er gebeurt als ík ‘nulpuntsenergie’ google – een wetenschapsjournalist die vaak schrijft over deeltjesfysica en quantumzaken. Het zou zomaar kunnen dat de zoekmachine bij iemand die wat spiritueler in het leven staat heel andere resultaten bovenaan zet. Een link naar de site FreeEnergy4All bijvoorbeeld, die in nulpuntsenergie “dé nieuwe energiebron van de toekomst” ziet.
Bij dat soort claims zal elke natuurkundige driftig met zijn ogen gaan rollen. Ja, er is zoiets als nulpuntsenergie. En nee, daar heb je verder niets aan. Die kun je niet winnen als energiebron. Althans… Onlangs publiceerde het behoorlijk degelijke online tijdschrift Quanta Magazine een artikel met als kop ‘Natuurkundigen gebruiken quantummechanica om energie uit het niets te halen’. Zou het dan toch…?
Lees het hele artikel, eerder verschenen in de ‘papieren’ KIJK, nu op de KIJK-site. Links naar meer Far Out-afleveringen vind je hier.
Op deze foto van de James Webb-ruimtetelescoop zijn duizenden sterrenstelsels te ontwaren. Foto: NASA/ESA/CSA/STSCI
‘De eerste glimp die de James Webb-ruimtetelescoop opving van vroege sterrenstelsels zou de kosmologie stuk kunnen maken.’ Een nogal clickbait-achtige kop, maar hij verscheen afgelopen september toch echt op de site van het respectabele tijdschrift Scientific American.
Dat zou toch wat zijn, zeg. Onze nieuwste sterrenkijker is pas net serieus met zijn werk begonnen of, hop, hij zet al een streep door ons hele idee van hoe het heelal in elkaar steekt. Maar is dat ook echt zo? Dat bekeek sterrenkundige Maxime Trebitsch van de Rijksuniversiteit Groningen samen met drie collega’s.
Lees deze aflevering van mijn rubriek Far Out, eerder verschenen in het aprilnummer van KIJK, nu op de KIJK-site.
Het zou zomaar kunnen dat we ons sterrenstelsel delen met een andere beschaving. Een beschaving die misschien al wat langer meedraait dan de onze, en die hele hordes onbemande ruimtescheepjes eropuit heeft gestuurd. Wie weet bevindt een van die ruimtescheepjes zich wel in ons eigen zonnestelsel, speculeren sterrenkundigen Nick Tusay en Macy Huston van de Amerikaanse Penn State-universiteit. En dan niet als een eenzame verkenner, maar als onderdeel van een enorm communicatienetwerk. Waarbij de zon handig wordt ingezet als een versterker van signalen afkomstig van een naburig planetenstelsel.
Lees deze aflevering van Far Out, eerder verschenen in KIJK 3/2023, nu gratis op de KIJK-site.
Illustratie: NASA, ESA, E. Hallman (University of Colorado, Boulder)
Elke maand stuur ik coördinerend redacteur Naomi een lijstje met mogelijke onderwerpen voor deze rubriek – en elke maand zit daar wel een studie tussen die op de een of andere manier te maken heeft met de zoektocht naar donkere materie. ‘Alwéér?’, hoor ik Naomi in gedachten al uitroepen als ik op ‘verzenden’ klik. Maar ja, het spul vormt nu eenmaal een van de grote hete hangijzers binnen de natuur- en sterrenkunde.
Vreemd is dat allerminst. Vijf zesde van het heelal lijkt te bestaan uit donkere materie, oftewel: deeltjes die we niet kunnen zien, maar die met hun zwaartekracht wel hun omgeving beïnvloeden. En tja, als het je werk is om het universum te doorgronden, is het feit dat de deeltjes die daar het meest in voorkomen je voor een compleet raadsel stellen toch wel een beetje… gênant.
Tussen de recente pogingen om deze pijnlijke kwestie de wereld uit te helpen, viel mijn oog op een studie waarin de auteurs suggereren op zoek te gaan naar donkere materie in de grote stukken lege ruimte tussen sterrenstelsels. Apart, dacht ik: daar is niet alleen weinig gewone materie te vinden, maar ook weinig van de donkere variant. Hoezo zou je daar juist op die plekken naar gaan zoeken? Gelukkig mocht ik er van Naomi een stukje over tikken, waardoor ik een excuus had er wat dieper in te duiken.
Lees het hele artikel, eerder gepubliceerd in KIJK 11/2022, op de KIJK-site.
Illustratie: Ioannis Petrides/Prineha Narang/Harvard University
Tien jaar geleden ontdekten natuurkundigen het higgsboson: het laatste deeltje waarvan we eigenlijk wel wisten dat het moest bestaan, maar dat nooit eerder experimenteel was aangetoond. Een mijlpaal van jewelste, waarvan het jubileum afgelopen zomer feestelijk werd gevierd. Veel minder aandacht kreeg ondertussen een artikel dat verscheen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Terwijl dat toch óók de ontdekking van een higgsdeeltje aankondigde. Een ‘axiaal’ higgsboson, om precies te zijn.
Alsof een extra higgsdeeltje nog niet genoeg is, zou dit deeltje bovendien de weg kunnen wijzen naar de oplossing van misschien wel het heetste hangijzer uit de natuur- en sterrenkunde: het donkerematerieprobleem. Vijf zesde van het heelal lijkt te bestaan uit deeltjes die we niet kunnen zien, maar die met hun zwaartekracht wel hun omgeving beïnvloeden. En nu had een Amerikaans team van wetenschappers een deeltje ontdekt dat daar een verklaring voor zou kunnen bieden! Waar is de champagne, mensen?
Toen in februari 2016 bekend werd dat het experiment LIGO zwaartekrachtgolven had gemeten, ging er een heel nieuwe wereld open voor astronomen. Eeuwenlang hadden ze vrijwel al hun informatie over het universum uit licht moeten halen. Maar ineens kwam daar een totaal nieuwe vorm bij: trillingen in de ruimtetijd, al voorspeld door Albert Einstein in 1916. Een deel van die trillingen kunnen we alleen niet meten met LIGO of vergelijkbare detectors. De Spaanse natuurkundige Diego Blas en zijn Britse collega Alexander Jenkins hebben nu een manier bedacht om dat toch te doen: door de afstand tot de maan zo nauwkeurig mogelijk in de gaten te houden.
We hebben het er in KIJK wel vaker over: eigenlijk zijn de raketten die we nu gebruiken binnen de ruimtevaart helemaal niet handig. Vooral vervelend is dat ze brandstof nodig hebben – brandstof die je dus met je mee moet zeulen. Daar wordt je ruimteschip zwaarder van, en een zwaarder ruimteschip… heeft meer brandstof nodig om op snelheid te komen.
Maar wat nou als je die brandstof niet meeneemt, maar onderweg verzamelt? Dat is het idee achter de interstellar ramjet, die de Amerikaanse kernfysicus Robert Bussard bedacht in 1960. Sciencefictionschrijvers omarmden het idee – zie bijvoorbeeld de klassieker TauZero van Poul Anderson – maar natuurkundigen publiceerden er relatief weinig over. Nu heeft de Oostenrijker Peter Schattschneider – natuurkundige én sciencefictionschrijver – de handschoen alsnog opgepakt. Helaas bieden zijn berekeningen weinig hoop.
Tau Zero heb ik trouwens al jaren in de kast staan, maar nooit gelezen. Binnenkort maar eens verandering in brengen. En dan maar even wegstoppen dat die hele Bussard ramjet waarschijnlijk nooit een realistisch ontwerp zal zijn.
Na de aarde is Mars de meest leefbare planeet van ons zonnestelsel – maar stel je daar niet al te veel bij voor. De gemiddelde temperatuur aan het oppervlak is zo’n 60 graden onder nul. De atmosfeer bevat nauwelijks zuurstof. En de luchtdruk is er zo laag dat het water in je longen, ogen en speeksel er spontaan van zou gaan koken. Een verblijf op Mars komt daardoor neer op: lekker in je (hopelijk) veilige habitat blijven, op een incidentele wandeling in astronautenpak na.
Tenzij… we Mars weten te ‘terraformen’. Oftewel: de omstandigheden op onze buurplaneet zo naar onze hand zetten dat we er wél naar buiten kunnen lopen zonder binnen de kortste keren het loodje te leggen.
Een belangrijke stap is dan het aanleggen van een magneetveld. Natuurkundige Ruth Bamford van het Britse Rutherford Appleton Laboratory heeft nu samen met collega’s verschillende manieren doorgerekend waarmee we dat voor elkaar kunnen krijgen. Ergens in de verre, verre toekomst. Als we dat héél, héél graag zouden willen.
Lees het hele artikel – eerder verschenen in KIJK 4/2022 – nu op de KIJK-site!
Je zou er zomaar van wakker kunnen liggen. Elk moment kan het heelal ten einde komen. Nu bijvoorbeeld. Oké, toch niet. Nu dan? Weer niet. Phew. Misschien hebben we zelfs nog tot het eind van dit artikel. Of, wat waarschijnlijker is, nog zo’n 100 miljoen miljard miljard miljard jaar. Maar feit blijft: op elk moment is er een minuscule kans dat het universum er de brui aan geeft.
Waar dat voor de gemiddelde heelalbewoner zal klinken als een punt van zorg, zijn natuur- en sterrenkundigen vooral razend geïnteresseerd in dit verschijnsel. Want stel nu dat het gemiddeld langer of juist korter duurt voordat het heelal op deze manier komt te overlijden. Dan zou dat kunnen wijzen op nieuwe deeltjes of natuurkrachten.
Maar ja: hoe bestudeer je een verschijnsel dat waarschijnlijk nog onvoorstelbaar lang op zich laat wachten – en dat, áls het een keer plaatsvindt, gelijk alle leven in het heelal uitroeit? Door te kijken naar botsingen tussen zwarte gaten, stelt de Georgische natuurkundige Mariam Chitishvili samen met drie collega’s in een recent artikel.
Lees deze aflevering van de rubriek Far Out, eerder gepubliceerd in KIJK 3/2022, nu online.
