Waarom wij uit sterrenstof bestaan

‘We bestaan allemaal uit sterrenstof.’ Het klinkt als een zin uit een gedicht, maar er schuilt veel waarheid in. Al onze lichaamsonderdelen, de botten, spieren, huid en haren: alles was ooit sterrenstof. Maar WRM is dat dan zo? WRM bestaan wij uit sterrenstof?

Atomen en moleculen
Het hele universum bestaat uit atomen, piepkleine deeltjes waaruit alles wat we kunnen waarnemen is opgebouwd. Atomen bestaan in vele verschillende grootten. Je kunt je ze voorstellen als legoblokjes; ze zijn er in allerlei soorten, kleuren en maten en je kunt er alles mee bouwen. 

Alle verschillende atomen die we kennen, staan in het periodiek stelsel. Daarin worden ze ook wel elementen genoemd. Linksboven staat H, wat voor waterstof (hydrogenium in het Latijn) staat. Dit is het meest simpele element dat we kennen. Een atoom bestaat namelijk uit nog kleinere deeltjes: protonen, elektronen en neutronen (neutronen worden hier even buiten beschouwing gelaten).

Waterstof bestaat uit een proton en een elektron en is dus heel erg klein. In een liter water zitten ongeveer 66 quadriljoen (een 66 met 24 nullen) waterstofatomen! Alle andere elementen bestaan uit meerdere protonen en elektronen, allemaal in verschillende hoeveelheden. Deze atomen zijn daardoor iets groter.

Na de oerknal
De gebeurtenis waarbij het heelal ontstond, heet de oerknal. De oerknal was een gigantische explosie die ongeveer 13,7 miljard jaar geleden plaatsvond. In het begin bestond het heelal slechts uit heet, dicht gas (een toestandsfase van atomen). Het gas bestond alleen uit waterstof (H) en helium (He), de eerste twee elementen van het periodiek stelsel.

Naarmate de tijd verstreek, zette het heelal uit en werd het groter. Het gas begon tegelijkertijd af te koelen. De atomen in het gas werden door de zwaartekracht naar elkaar toe getrokken en begonnen te klonteren.Zo was het heelal niet meer homogeen: het zag er niet meer op elke plek precies hetzelfde uit. Ook was er een verschil in dichtheid; op plekken waar veel materie was, was de dichtheid hoog en waar minder materie was, was de dichtheid laag. Het heelal leek zodoende meer op een soep met brokjes erin. Naarmate het heelal verder groeide, werden de clusters (plaatsen in het heelal waar de materiedichtheid en de temperatuur hoog zijn) ook groter.
Uit deze clusters ontstonden de eerste sterren. In de kernen van deze sterren was de druk heel hoog, doordat de zwaartekracht de atomen sterk naar elkaar toetrok. Hierdoor was de afstand tussen de atomen erg klein. Als de druk groot en de afstand tussen twee atomen klein genoeg was, dan werden ze tegen elkaar aan gedrukt en werden ze samen één atoom dat groter was en uit meer protonen en elektronen bestond (kernfusie). Een nieuw element was ontstaan!

Als een ster heel erg oud is, heeft hij geen brandstof meer en sterft hij. Als de ster groot en zwaar genoeg is, gebeurt dat met een grote explosie, een zogenaamde supernova. Bij een supernova stijgen de temperatuur en de druk nog veel verder. Daarbij ontstaan de zwaardere elementen van het periodiek systeem (rechtsonder in de tabel).

Ontwikkeling
In de loop der tijd ontstonden er zo steeds meer elementen van het periodiek stelsel. Deze ontwikkelden zich dan weer verder tot nog zwaardere atomen. Bij elke ontploffing van een ster kwamen deze atomen weer vrij. Dit wordt gezien als sterrenstof, oftewel de materie die vrijkomt bij de dood van een ster. Deze materie begint daarna weer op andere plekken te clusteren. Zo ontstaan er uit oud sterrenstof nieuwe sterren.

Ontstaan zonnestelsel
Onze mooie zon ontstond ook uit een gaswolk van atomen. De zon is ongeveer vijf miljard jaar geleden geboren. Op dat moment bestonden er al veel meer elementen in het heelal dan alleen waterstof en helium. Ook in de gaswolk waaruit de zon ontstond, waren deze andere elementen aanwezig. Bij het samenkomen van elementen onder invloed van de zwaartekracht, vormden de lichtere elementen de kern van de zon. De zwaardere elementen bleven achter in een schijf om de zon en vormden daar de planeten die vandaag de dag om de zon heen draaien. Een van deze planeten was de aarde.

Wij bestaan uit sterrenstof
Ook het zonnestelsel is ontstaan uit atomen die eerst in andere sterren zaten. Dit sterrenstof heeft alles gevormd wat er in ons zonnestelsel te vinden is. De atomen waaruit onze lichamen bestaan hebben al een paar keer in een andere ster gezeten; uiteindelijk bestaan we dus allemaal uit sterrenstof.

FUN FACT
Het element helium heet zo omdat het voor het eerst is ontdekt in de zon. Helios is de Griekse naam voor de zon (en de Griekse zonnegod)!