Stofdeeltjes in de ruimte vormen de basis voor nieuwe sterren en planeten. Maar waaruit bestaan ​​deze deeltjes en hoe gedragen ze zich? Sascha Zeegers onderzocht dit. doctoraat verdediging 1 november.

Maak op een heldere avond een wandeling naar buiten en kijk omhoog. Wat zie je? De maan waarschijnlijk en een flink aantal sterren. En als je een scherp oog hebt, je zou misschien Mars of het internationale ruimtestation kunnen onderscheiden. Afgezien daarvan, niks anders, red het eindeloze, pikzwarte nacht.

Stof en gas

Toch is die ruimte waarin je tuurt lang niet zo leeg als je denkt. De ruimte rond de hemellichamen wemelt. De ruimte tussen die sterren en planeten – het interstellaire medium – is gevuld met gas en stof. Al dat materiaal zweeft doelloos door de ruimte, totdat het samenklontert om nieuwe sterren en planeten te vormen. Maar waaruit die stof precies bestaat, is nog grotendeels onbekend.

Sascha Zeegers van de Leidse Sterrewacht en het Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek (SRON) geeft in haar proefschrift een kijkje achter de schermen:ze ontdekte dat het stof dat ze onderzocht voor een groot deel bestaat uit olivijn, olijfgroene edelstenen waarschijnlijk geproduceerd door sterren. "We hadden eerder verwacht dit silicaat tegen te komen, ", zegt Zeegers. "Maar het is uniek dat we het zo duidelijk hebben kunnen meten."

Vingerafdruk

Zeegers ontdekte dit door zogenaamde X-ray binaries te bestuderen, twee sterren die om elkaar heen draaien, waarbij de ene ster massa neemt van de andere ster. In dit proces, er komt een enorme hoeveelheid energie vrij in de vorm van röntgenstralen. De röntgendubbelsterren schijnen als een lantaarn door het interstellaire medium en de röntgenstralen doorkruisen gas en stof. Als je deze straling vastlegt met een ruimtetelescoop, aan de hand van het lichtspectrum kun je bepalen uit welk materiaal het tussenstof bestaat. Omdat elk materiaal zijn eigen, unieke structuren in het spectrum. "Het spectrum functioneert als een vingerafdruk, als het ware, ’ zegt Zeegers.

Voor haar onderzoek Zeegers gebruikte waarnemingen van de Chandra X-ray Observatory, een satelliet die röntgenstraling detecteert. Dat kan op aarde niet, omdat röntgenstralen onze atmosfeer niet doordringen. Oorspronkelijk, de bedoeling was om deze waarnemingen te vergelijken met de waarnemingen van de Hitomi-satelliet die in 2016 werd gelanceerd, maar de satelliet verloor al snel het contact met de aarde vanwege technische problemen.

Nog veel te ontdekken

"Ik hoop dat mijn gegevens op korte termijn worden gekoppeld aan nieuwe waarnemingen, omdat er nog zoveel te ontdekken valt over kosmisch stof, ' stelt Zeegers. 'Neem bijvoorbeeld ijzer. We weten dat het door sterren in grote hoeveelheden de ruimte in wordt geworpen. Toch wordt het nauwelijks waargenomen in het interstellaire medium. Is het misschien verstopt tussen andere mineralen, zoals silicaten? Met de nieuwe ruimtetelescopen die nu in ontwikkeling zijn, dat zullen we binnenkort kunnen vaststellen."