Er schuilt iets vreemds geruststellends in de wetenschap dat de zon in haar kosmische jeugd gezelschap had. Iemand met wie je de reis, of in ieder geval de richting, kunt delen. Tussen 4 en 6 miljard jaar geleden verliet onze zon de binnenste gebieden van de Melkweg, samen met duizenden sterren die er bijna identiek aan waren: dezelfde temperatuur, dezelfde chemische samenstelling, dezelfde geschiedenis. Een stille massamigratie, die zich over honderden miljoenen jaren afspeelde en die alles veranderde. Ook voor ons.
De ontdekking komt van een team Japanse onderzoekers onder leiding van Daisuke Taniguchi van de Tokyo Metropolitan University en Takuji Tsujimoto van het National Astronomical Observatory of Japan, die hun resultaten publiceerden in Astronomie en astrofysica. En wat ze vonden is, om het simpel te zeggen, een antwoord op een vraag waar wetenschappers zich al tientallen jaren over afvragen.
Hoe ontsnapt een ster uit het centrum van de Melkweg?
De zon werd ongeveer 4,6 miljard jaar geleden geboren in een veel dieper deel van de Melkweg dan nu: minstens 10.000 lichtjaar dichter bij het galactische hart. Tot nu toe niets verrassends: de chemische samenstelling van onze zon verraadt dit, en astronomen weten dit al een tijdje. Het probleem is een ander probleem, en dat is dat er in het centrum van het sterrenstelsel een kolossale structuur bestaat in de vorm van een roterende staaf, een soort enorme kosmische rotor, die een zwaartekrachtbarrière genereert die in staat is de sterren in de centrale gebieden vast te houden.
Specialisten noemen het een ‘corotatiebarrière’, en in theorie zou het zo’n lange ontsnapping naar de sterren praktisch onmogelijk moeten maken. Toch is de zon hier. Ver weg, rustig, met ons in de buurt.
Om te begrijpen hoe dit daar terecht is gekomen, hebben onderzoekers de grootste en meest nauwkeurige catalogus tot nu toe samengesteld van zonnetweelingen – sterren waarvan de oppervlaktetemperatuur, zwaartekracht en samenstelling bijna identiek zijn aan die van ons – met behulp van gegevens van de Gaia-missie van de European Space Agency, een astronomische database die waarnemingen bevat van ongeveer twee miljard hemellichamen. De resulterende catalogus bevat 6.594 zonnetweelingen, dertig keer rijker dan welke voorgaande collectie dan ook. Een enorme schaalsprong, waardoor we eindelijk patronen konden zien die in kleinere onderzoeken onzichtbaar waren.
De galactische balk was zich nog steeds aan het vormen
Door de leeftijd van al deze sterren te analyseren, vond het team iets nauwkeurigs: een zeer scherpe piek in het bereik tussen 4 en 6 miljard jaar. Te veel sterren van dezelfde leeftijd, allemaal op dezelfde afstand van het galactische centrum, allemaal met kenmerken die vergelijkbaar zijn met die van de zon. Een dergelijk toeval is in de astrofysica geen toeval. Die concentratie vertelt over een echte gebeurtenis: een collectieve migratie, een moment waarop iets bezweek in de zwaartekrachtbarrière en een groot aantal sterren naar buiten kon bewegen.
De verklaring die het meest consistent is met de gegevens is dat de centrale balk van de Melkweg op dat moment nog in aanbouw was. De corotatiebarrière hangt rechtstreeks af van de aanwezigheid van die structuur, en als de structuur nog steeds vorm aan het krijgen was, dan zou er een venster zijn geweest – tijdelijk, onherhaalbaar – waarin sterren vrijelijk naar meer externe gebieden konden bewegen. De Zon en zijn tweeling liepen samen door dat raam, en toen ging de deur dicht.
Dit detail is nog dubbelzinniger, omdat de leeftijden van de zonnetweeling niet alleen het verhaal van onze zon vertellen, maar ook een nauwkeurige timingindicator verschaffen voor het tijdstip waarop de galactische balk werd gevormd. Informatie waar astronomen al heel lang naar op zoek zijn, en die nu voortkomt uit een catalogus van sterren die ons bijna bekend voorkomen.
Dan is er de andere helft van het verhaal, die over het leven. De centrale gebieden van een sterrenstelsel als de Melkweg zijn brute omgevingen: intense straling, dicht bij elkaar geplaatste sterren, frequente stellaire explosies, allerlei soorten instabiliteit. De externe gebieden, waar de zon dankzij deze migratie terechtkwam, zijn veel rustiger en veel stabieler.
Omstandigheden waarin planeten kunnen ontstaan zonder dat ze elke paar miljoen jaar worden vernietigd, waarin water vloeibaar kan blijven, waarin het leven de nodige tijd krijgt om te verschijnen en te transformeren. Als de zon was gebleven waar hij werd geboren, zou de aarde waarschijnlijk een heel andere plek zijn, als hij bestond in de vorm waarin wij hem kennen.
Er is iets moois en een beetje duizelingwekkend aan het idee dat ons bestaan gedeeltelijk afhangt van een migratie die miljarden jaren geleden plaatsvond, in een tijd waarin het sterrenstelsel nog aan het beslissen was welke vorm het zou aannemen. De zon heeft samen met de anderen de juiste positie in het heelal gevonden. En wij zijn hier omdat het hem is gelukt.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
