Premium

Gelauwerde sterrenkundige Lex Kaper jaagt op plaatjes van E.T.’s moederplaneet

Gelauwerde sterrenkundige Lex Kaper jaagt op plaatjes van E.T.’s moederplaneet
In de Carina nevel worden sterren geboren. Foto van de NASA/ESA Hubble Space Telescope.
© Foto NASA/ESA

Franse wetenschappers hebben de Nederlandse sterrenkundige Lex Kaper voorgedragen voor de Descartes-Huygensprijs. En Nederlandse wetenschappers op hun beurt de Franse onderzoeker Julien Barc, gespecialiseerd in hart- en vaatziekten. Want zo werkt het sinds de jaarlijkse prijs in 1995 is vastgesteld, de Académie des Sciences zoekt een Nederlandse laureaat uit, en de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) een Franse. Beide heren krijgen woensdag 5 februari de prijs in de residentie van de Nederlandse ambassadeur in Parijs. „Waar de film ’Les intouchables’ is opgenomen”, weet Kaper.

Maar dit gesprek met hem gaat niet over films, hoewel, in het universum van de sciencefiction draait het vaak genoeg om een van de onderzoeksvragen waar Kaper en zijn collega’s mee bezig zijn: Are we alone?

De vice-decaan van de Faculteit Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica van de UvA en hoogleraar aan het Anton Pannekoek Instituut voor Astronomie op het Science Park in Amsterdam spreekt de vraag met een brede lach uit. „Daar zijn we inderdaad benieuwd naar!” Hoe graag krijgt hij niet als eerste beeld van E.T., zoals het buitenaardse wezentje in de gelijknamige film werd aangeduid?

Gelauwerde sterrenkundige Lex Kaper jaagt op plaatjes van E.T.’s moederplaneet
Sterrenkundige Lex Kaper neemt woensdag de Descartes-Huygensprijs in ontvangst in Parijs.
© Foto Yunfu Duan/Pannekoek Instituut

De twee wetenschappers ontvangen ongeveer 23.000 euro de man, te besteden aan het bevorderen van de Frans-Nederlandse wetenschappelijke samenwerking. De prijs is genoemd naar de aartsvaders van de Frans-Nederlandse wetenschappelijke kruisbestuiving. Dat de Franse filosoof René Descartes - ’Ik denk, dus ik besta’ - in Amsterdam woonde weten we van de geschiedenisles. „Maar dat Christiaan Huygens door de Fransen gezien werd als de grootste wetenschapper van zijn tijd en de eerste president van de Académie des Sciences was, was ook voor mij nieuw”, zegt Kaper.

Korfbalvereniging

Lex Kaper is 53 jaar geleden geboren in Koog aan de Zaan, voorzitter van de Zaandamse korfbalvereniging ZKV en woont een paar dagen in de week met zijn zoon Wouter in Wormerveer. De rest van de week woont hij samen met zijn partner Annemiek in Zaandam. Zij heeft kinderen die inmiddels het huis uit zijn en drie kleinkinderen. Annemiek doet crisispleegzorg en heeft regelmatig de zorg over een pasgeboren baby. „Het is heel bijzonder om zo’n kwetsbare baby op te zien groeien tot een prachtig en gezond kind. Maar het betekent dus ook ’s nachts je bed uit voor de fles.” Intussen heeft hij nog tijd vice-president te zijn van de European Astronomical Society, een drukke baan als vicedecaan van de faculteit en geeft hij als hoogleraar les en begeleidt hij promovendi, over wier prestaties hij met trots verhaalt.

Overigens, over zijn hele vakgebied is hij begeesterd. „We leven nu, je mag het geloof ik niet meer zeggen, in de Gouden Eeuw van de sterrenkunde.” Hij doelt op de ontdekkingen die zijn gedaan en op het punt staan gedaan te worden. Daarnaast, de sterren staan ver weg maar de sterrenkunde is dichtbij. „Op mijn keramische kookplaat staat Schott, dat is het Duitse bedrijf dat Zerodur-glas heeft gepatenteerd dat niet uitzet of krimpt bij temperatuurverschil. Dat zijn de spiegels van gemaakt in de telescoop in Chili waar ik mee werk. En weet je wat er ooit bedacht is om de schotels van de radiotelescoop in Dwingeloo met elkaar te laten communiceren? Wifi! Vast wel eens van gehoord”, zegt hij met een grijns. „Fundamenteel onderzoek is essentieel voor toepassingen die we dagelijks gebruiken. En het is deel van onze cultuur. Wat is het nut van een schilderij? Dat we ons leven ermee verrijken.”

Nobelprijzen

De meest fundamentele drijfveer om sterrenkunde te beoefenen is voor Kaper ’de interesse en nieuwsgierigheid van de mens’. „Sterrenkundigen wonnen afgelopen jaar de Nobelprijs voor de natuurkunde vanwege het nieuwe perspectief dat hun onderzoek biedt op de plaats van de mens in ons heelal. De Zwitsers Michel Mayor en Didier Queloz ontdekten in 1995 de eerste exoplaneet. Een planeet rond een andere ster dan de Zon. En Jim Peebles vanwege zijn theoretische bijdragen aan het begrip over het ontstaan en de evolutie van ons heelal.”

Wat gebeurt er met ons mensbeeld als we elders in het heelal intelligent leven ontdekken? Die vraag intrigeert Kaper. „We denken te weten dat leven ontstaat op planeten waar water vloeibaar is.” De opdracht aan sterrenkundigen is dus: vind zo’n planeet, met een oppervlaktetemperatuur tussen de nul en honderd graden Celsius, waar het eerste leven afgeschermd wordt van UV-straling door water en waar moleculen zijn die door leven worden geproduceerd of geconsumeerd: zuurstof, ozon en kooldioxide bijvoorbeeld. Na die ene exoplaneet zijn er inmiddels duizenden andere gevonden. De crux is echter: hoe kun je die goed bestuderen?

Bergtop

Dan komen we tot het thema, waarmee Kaper de prijs in de wacht sleepte. Om exoplaneten te bestuderen moet het licht dat ze uitstralen opgevangen en geanalyseerd kunnen worden. Onmogelijk met het huidige instrumentarium aan telescopen, omdat die te weinig ruimtelijk oplossend vermogen hebben om de planeet waar te nemen naast zijn eigen zon. Plus dat die zonnen zoveel licht uitzenden dat ze alles in hun omgeving overstralen. De oplossing: een grotere telescoop bouwen. Dat gebeurt in Chili en voor deze Extremely Large Telescope (ELT) is zelfs een complete bergtop opgeblazen.

Gelauwerde sterrenkundige Lex Kaper jaagt op plaatjes van E.T.’s moederplaneet
Zo zal de ELT er in 2025 bij staan in Chili.
© Artist’s impression ESO

Daar wordt een telescoop gebouwd met enorme spiegels. De diameter van de grootste is bijna veertig meter. „In een gebouw zo groot als de Amsterdam Arena.” Via vijf spiegels - waarvan er een beweegt om de trilling van de aardatmosfeer te compenseren zoals ook telelenzen van moderne fotocamera’s dat kunnen - en kabels van glasfiber gaat het opgevangen licht naar spectografen, die het licht in de verschillende kleuren uiteenrafelen. „Zodat we weten hoe heet die ster is, hoe hard die om z’n as draait, met welke snelheid die zich van ons af beweegt en of er een magneetveld is.”

De ELT wordt uitgerust met de spectrograaf Mosaic die het licht registreert in zichtbare golflengtes en in onzichtbaar, infrarood, licht. Nederland draagt bij aan de bouw van deze optische spectrografen. Bij dat hoogstandje is Kaper betrokken. „Ik ben niet technisch, maar ik ben wel zo’n wetenschapper die het gaat gebruiken.” Het apparaat komt op een platform naast de telescoop te staan dat zo groot is als een tennisveld op zo’n dertig meter boven de grond.

Achterlichtje

In 2025 is de ELT klaar. Nu moet men het nog doen met bijvoorbeeld de VLT, ook in Chili, de Very Large Telescope. Ook een met niet geringe prestaties. „Je moet je voorstellen dat als die VLT in Amsterdam staat, je kunt zien of iemand in Moskou met een werkend achterlichtje fietst.” Indrukwekkend, maar nog te gering van vermogen om planeten in zonnestelsels buiten onze eigen Melkweg te kunnen zien. Kaper denkt dat dat met een factor tien tot honderd verbetert. „Een revolutionaire stap is dat we dan in duizenden melkwegstelsels de sterpopulaties kunnen ’oplossen’, nu lukt dat alleen in onze eigen Melkweg en een handvol andere. Man, we weten helemaal niks! En dan heb ik het nog niet over donkere materie en donkere energie, waarover nog van alles te ontdekken valt.”

De drie vraagstukken die de ELT te lijf gaat zijn: is er leven op andere planeten buiten ons zonnestelsel? Wat zijn de eigenschappen van de sterpopulaties in andere melkwegstelsels? En wat is er te zien aan de rand van ons heelal? Want wie dat goed bekijken kan, kijkt terug in de tijd, tot vlak na de oerknal. „Je leert hoe objecten er als baby uitzagen.”

Eén ding wat te maken heeft met het specialisme van Kaper gaat beter met de VLT. Namelijk zich snel richten op plekken in het heelal waar zich gammaflitsen voordoen. Dat zal met de veel grotere ELT lastiger zijn. Gammaflitsen zijn ontdekt door het satellietnetwerk dat de wereldmachten bouwden om in de gaten te houden of de andere zich wel aan de afspraak hielden geen bovengrondse kernproeven meer te doen. Bij kernexplosies komt gammastraling vrij. De satellieten namen echter gemiddeld elke dag wel zo’n flits waar: uit de ruimte. Lang was onduidelijk hoe dat kwam, nu denkt men dat op zulke momenten zwarte gaten ontstaan door de explosie van een zware ster.

Nagloeien

Door de VLT te richten op de plek van de gammaflits, kan het ’nagloeien’ worden gedetecteerd. In 1997 zijn de Amsterdamse astronomen Paul Groot en Jan van Paradijs daar voor het eerst in geslaagd. Twintig jaar later deed men, ook weer met een aantal Amsterdammers in een internationale samenwerking van ruim drieduizend astronomen, een opzienbarende ontdekking. Namelijk dat een gammaflits veroorzaakt was doordat twee neutronensterren met elkaar versmolten. Uit het nagloeien bleek dat hierdoor zware elementen als goud, zilver, uranium, lood en dergelijke ontstonden. „Dat is toch leuk! Dat we weten dat deze elementen gevormd worden door botsingen van neutronensterren? Ja, ook al die zware metalen bij ons op aarde zijn zo ontstaan.”

Gelauwerde sterrenkundige Lex Kaper jaagt op plaatjes van E.T.’s moederplaneet
De spectrograaf X-shooter gemonteerd onder de 8,2 m Very Large Telescope van de European Southern Observatory op de berg Paranal in de Atacama woestijn in Chili.
© ESO

Eén keer eerder won een Nederlandse astronoom de Descartes-Huygensprijs. Dat was in 2001 de Leidse sterrenkundige Tim de Zeeuw. Ook de Fransman Francois Hammer ontving deze prijs in 2011; Kaper werkte met hem samen bij de bouw van X-Shooter, een spectrograaf van de VLT, de gevoeligste ter wereld. Nu is Hammer de ’PI’ (principal investigator, ’hoofdonderzoeker’) van Mosaic, de ongeveer tachtig miljoen kostende spectrograaf van de ELT en is de cirkel in die zin rond. Nederland zal ongeveer tien procent van deze kosten bijdragen. Kaper kan niet wachten tot het moment dat Mosaic hangend onder de ELT het eerste licht uit de ruimte opvangt.

Meer nieuws uit Amsterdam

Meest gelezen