Natuur- en sterrenkundigen bedenken de gekste dingen bij hun pogingen om de kosmos beter te begrijpen. In de Far Out-rubriek elke maand een mooi voorbeeld. Ditmaal: sommige witte dwergen lijken een stuk geschikter voor planeten met leven dan gedacht.

Het is een beetje vergelijkbaar met de mop van de dronkaard die ’s nachts zijn sleutels is kwijtgeraakt en daar onder een straatlantaarn naar op zoek gaat. Niet omdat hij ze daar is verloren, vertelt hij een passerende agent, maar omdat op die plek nou eenmaal genoeg licht is om ze terug te kunnen vinden. Zo zou je ook op zoek kunnen gaan naar planeten met leven bij witte dwergsterren. Niet omdat we denken dat zo’n planeet bij uitstek geschikt is voor buitenaardse wezens, maar omdat eventuele planeten die een baan rond zo’n ster beschrijven goed te zien zijn vanaf de aarde.

Probleem is alleen: als je ergens op een verre planeet leven hoopt te vinden zoals wij dat kennen (en zijn), wil je dat er vloeibaar water is. Dat water zou dan bovendien liefst miljarden jaren na elkaar vloeibaar moeten zijn. Dan heeft leven lekker veel tijd om te ontstaan – en misschien wel te evolueren tot iets meercelligs, of zelfs iets intelligents… Maar als je zulke plekken zoekt, moet je juist níét bij witte dwergen zijn, was jarenlang de gedachte.

Daar lijkt nu verandering in te komen, althans, voor een klein deel van de witte dwergen, schrijven natuurkundige Andrew Vandenburg van het Massachusetts Institute of Technology in de VS en collega’s in een recent wetenschappelijk artikel. Deze dwergen bieden leven namelijk wel degelijk een goede kans om tot wasdom te komen.

Meer van Far Out:

• Dysonbollen: hebben astronomen tekenen van zestig buitenaardse megabouwwerken gezien?
• Strange stars: hebben astronomen een nieuw en vreemd type ster gevonden?

Van wit naar zwart

Een witte dwerg is wat je overhoudt als een niet al te zware ster zoals onze zon door zijn brandstof heen is. Na een ingewikkelde doodstrijd van honderden miljoenen jaren wordt zo’n uitgedoofde ster samengeperst tot een supercompact balletje, grofweg ter grootte van de aarde.  En zo’n balletje zou best over planeten kunnen beschikken, die bovendien extra goed te zien zijn. De meeste planeten buiten ons zonnestelsel zijn namelijk ontdekt doordat ze voor hun ster langs bewogen en daarbij een deel van het sterrenlicht blokkeerden. Doordat witte dwergen zelf zo klein zijn, is de ‘dip’ in hun licht die een passerende planeet veroorzaakt relatief groot en is hij makkelijk op te merken.

Maar als een witte dwerg geen energie meer opwekt, zal ie wel te koud zijn om een planeet warm genoeg te maken voor leven? Nou nee, in eerste instantie zijn deze objecten juist behoorlijk heet; tot wel 150.000 graden aan de buitenkant. Wel koelt een witte dwerg daarna langzaam af. Uiteindelijk zal hij zelfs veranderen in een zwarte dwerg; een kouder-dan-ijskoud object dat helemaal geen warmte of licht meer afgeeft. De weg daarnaartoe duurt alleen zó lang, dat er waarschijnlijk nog geen zwarte dwergen bestaan in het huidige heelal. Zelfs de oudste en dus meest afgekoelde witte dwergen hebben oppervlaktetemperaturen van een paar duizend graden.

Toch heeft eventueel leven last van dat afkoelproces, hoe traag het ook verloopt. Daardoor verandert voortdurend de afstand waar een planeet moet staan, wil er vloeibaar water kunnen voorkomen. Is de witte dwerg nog jong en heet, dan bevindt die zogenoemde bewoonbare zone zich vrij ver van de ster vandaan. Wordt de dwerg ouder en kouder, dan beweegt deze zone gaandeweg naar de ster toe. Met als gevolg dat een planeet die zich op het ene moment in de bewoonbare zone bevindt, een tijdje later daarbuiten zal liggen.

Neonrijke dwergen

Maar een paar jaar geleden deed ruimtetelescoop Gaia een interessante ontdekking. “Er bleken meer witte dwergen te zijn met een bepaalde temperatuur dan je op basis van toeval zou verwachten”, zegt Vandenburg. “Dat betekent dat deze witte dwergen een tijdlang hun afkoelproces pauzeren bij een bepaalde temperatuur.” Die pauze, zo schrijven hij en zijn team nu, kan tot wel 10 miljard jaar duren. Oftewel: ongeveer net zo lang als de volledige ‘levensduur’ van onze zon, vóórdat die zelf in een witte dwerg zal veranderen. Moet lang genoeg zijn voor leven, zou je denken.

Voor die bizar lange pas op de plaats zou het scheikundige element neon verantwoordelijk zijn – op een ietwat omslachtige manier. In een witte dwerg met extra veel van dit edelgas ontstaan kristallen zónder neon, vertelt Vandenburg, die vervolgens naar buiten toe drijven. Daardoor stroomt het neon zelf juist naar het centrum van de ster, waarbij energie wordt opgewekt. “Die energie beweegt dan in de vorm van warmte naar het oppervlak toe, waardoor dat dezelfde temperatuur houdt en de afkoeling stopt.”

Betekent dat dus dat deze neonrijke witte dwergen perfecte plekken zijn om op zoek te gaan naar planeten met leven? Niet per se, zegt sterrenkundige Tim Lichtenberg van de Rijksuniversiteit Groningen, niet betrokken bij de studie. “Het idee van een bewoonbare zone rond een ster hangt sterk samen met planeten die erg lijken op die van de aarde. Het is de vraag of die omstandigheden wel gebruikelijk zijn voor planeten rond witte dwergen.”

Toch zijn Vandenburg en zijn team hard op zoek naar zulke planeten. Daarbij richten ze zich niet specifiek op neonrijke witte dwergen; in plaats daarvan kijken ze naar alle witte dwergen die te zien zijn. Maar áls ze planeten vinden rond een dwerg met een extra portie neon, dan zullen ze die vast wat extra aandacht geven. Wie weet wat er rondzwemt, -kruipt of -loopt onder het licht van een ex-sterretje dat zijn afkoeling miljarden jaren heeft weten stop te zetten.

Deze Far Out staat ook in KIJK 6-2025.