Een koud biertje op een warme dag of een whisky slaapmutsje naast een kolenvuur. Een welverdiend glas kan je denken losmaken totdat je voelt dat je de mysteries van het leven kunt doorboren, dood, liefde en identiteit. Op momenten als deze, alcohol en het kosmische kunnen nauw met elkaar verweven lijken.

Dus misschien zou het geen verrassing moeten zijn dat het universum overspoeld wordt met alcohol. In het gas dat de ruimte tussen de sterren inneemt, de harde dingen zijn bijna alomtegenwoordig. Wat doet het daar? Is het tijd om een ​​paar grote raketten uit te zenden om ze te verzamelen?

De chemische elementen om ons heen weerspiegelen de geschiedenis van het universum en de sterren erin. Kort na de oerknal, protonen werden gevormd gedurende de uitdijende, verkoelend universum. Protonen zijn de kernen van waterstofatomen en bouwstenen voor de kernen van alle andere elementen.

Deze zijn voornamelijk vervaardigd sinds de oerknal door middel van kernreacties in de hete, dichte kernen van sterren. Zwaardere elementen zoals lood of goud worden alleen gefabriceerd in zeldzame massieve sterren of ongelooflijk explosieve gebeurtenissen.

Lichtere zoals koolstof en zuurstof worden gesynthetiseerd in de levenscycli van heel veel gewone sterren - inclusief onze eigen zon uiteindelijk. Zoals waterstof, ze behoren tot de meest voorkomende in het universum. In de uitgestrekte ruimtes tussen de sterren, typisch 88% van de atomen zijn waterstof, 10% is helium en de overige 2% is voornamelijk koolstof en zuurstof.

Dat is geweldig nieuws voor liefhebbers van drank. Elk molecuul ethanol, de alcohol die ons zoveel plezier geeft, omvat negen atomen:twee koolstof, één zuurstof en zes waterstof. Vandaar het scheikundige symbool C₂H₆O. Het is alsof het universum zichzelf met opzet in een monumentale distilleerderij heeft veranderd.

Interstellaire intoxicatie

De ruimten tussen de sterren staan ​​bekend als het interstellaire medium. De beroemde Orionnevel is misschien wel het bekendste voorbeeld. Het is het dichtstbijzijnde gebied van stervorming bij de aarde en zichtbaar voor het blote oog - zij het nog steeds meer dan 1. 300 lichtjaar verwijderd.

Maar hoewel we de neiging hebben om ons te concentreren op de kleurrijke delen van nevels zoals Orion, waar sterren verschijnen, dit is niet waar de alcohol vandaan komt. Opkomende sterren produceren intense ultraviolette straling, die nabijgelegen moleculen vernietigt en het moeilijker maakt voor nieuwe stoffen om zich te vormen.

In plaats daarvan moet je kijken naar de delen van het interstellaire medium die astronomen zien als donker en bewolkt, en slechts zwak verlicht door verre sterren. Het gas in deze ruimtes is extreem koud, iets minder dan -260℃, of ongeveer 10℃ boven het absolute nulpunt. Dit maakt het erg traag.

Het is ook fantastisch wijd verspreid. Op zeeniveau op aarde, volgens mijn berekeningen zijn er ongeveer 3x10 ²⁵ moleculen per kubieke meter lucht - dat is een drie gevolgd door 25 nullen, een enorm groot aantal. Op passagiersvliegtuighoogte, rond 36, 000 voet, de dichtheid van moleculen is ongeveer een derde van deze waarde - zeg 1x10 ²⁵ . We zouden moeite hebben om buiten het vliegtuig te ademen, maar dat is nog steeds heel veel gas in absolute termen.

Vergelijk dit nu met de donkere delen van het interstellaire medium, waar er meestal 100 zijn, 000, 000, 000 deeltjes per kubieke meter, of 1x10 ¹¹ , en vaak veel minder dan zelfs dat. Deze atomen komen zelden dichtbij genoeg om te interageren. Maar als ze dat doen, ze kunnen moleculen vormen die minder snel uit elkaar worden geblazen door verdere botsingen met hoge snelheid dan wanneer hetzelfde op aarde gebeurt.

Als een koolstofatoom een ​​waterstofatoom ontmoet, bijvoorbeeld, ze kunnen aan elkaar plakken als een molecuul genaamd methylidyne (chemisch symbool CH). Methylidyne is zeer reactief en wordt daarom snel vernietigd op aarde. maar het is gebruikelijk in het interstellaire medium.

Eenvoudige moleculen zoals deze zijn vrijer om andere moleculen en atomen tegen te komen en bouwen langzaam complexere stoffen op. Soms worden moleculen vernietigd door ultraviolet licht van verre sterren, maar dit licht kan deeltjes ook veranderen in iets andere versies van zichzelf, ionen genaamd, waardoor het bereik van moleculen die zich kunnen vormen langzaam uitbreidt.

Roet en bluswater

Het maken van een molecuul met negen atomen zoals ethanol in deze koele en ijle omstandigheden kan nog steeds extreem lang duren - zeker veel langer dan de zeven dagen dat je thuisbrouwsel op zolder zou kunnen fermenteren, laat staan ​​de tijd die het kost om naar de slijterij te lopen.

Maar er is hulp bij de hand van andere eenvoudige organische moleculen, die aan elkaar gaan kleven om stofkorrels te vormen, zoiets als roet. Op de oppervlakken van deze korrels, chemische reacties vinden veel sneller plaats omdat de moleculen in de buurt worden gehouden.

Het zijn dan ook koele roetgebieden, de potentiële sterrengeboorten van de toekomst, die ervoor zorgen dat complexe moleculen sneller verschijnen. We kunnen aan de kenmerkende spectrumlijnen van verschillende deeltjes in deze regio's zien dat er water is, kooldioxide, methaan en ammoniak – maar ook veel ethanol.

Als ik nu veel zeg, je moet rekening houden met de uitgestrektheid van het universum. En we hebben het nog steeds maar over ongeveer één op elke 10 m atomen en moleculen. Stel dat je door de interstellaire ruimte zou kunnen reizen terwijl je een pintglas vasthoudt, alleen alcohol opscheppen terwijl je beweegt. Om genoeg te verzamelen voor een pint bier zou je ongeveer een half miljoen lichtjaar moeten reizen - veel verder dan de grootte van onze Melkweg.

Kortom, er zijn verbijsterend grote hoeveelheden alcohol in de ruimte. Maar aangezien het over werkelijk enorme afstanden is verspreid, de drankenbedrijven kunnen gerust zijn. Het wordt een koude dag in de zon voordat we weten hoe we het kunnen verzamelen, Het spijt me te zeggen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.