Document zonder naam
Deze afbeelding begeleidt een lange radiogesprek met de academica (verkozen in 2004). Ik denk dat deze tekst, die geen journalistische overdrijving is maar door de betrokkene zelf wordt bevestigd, voor zichzelf spreekt. Tijdens het lezen leer je dat Françoise Combes pas laat in haar carrière is ingegaan op astrofysica en kosmologie, dat ze de helft van haar tijd besteedt aan het bestuderen van nieuwe publicaties, en dat ze gemiddeld twee keer per maand op missie is. Reken maar eens uit. Ze heeft dus, of heeft meegeschreven, één tot twee artikelen per week sinds ze haar carrière begon.
*De echte wetenschappers zullen zelf tot een conclusie komen. *
Ik heb haar een kwart eeuw geleden leren kennen tijdens de verdediging van een proefschrift van een leerling van Evangelina Athanassoula, op het observatorium van Marseille. Een proefschrift over "de dynamica van sterrenstelsels", waarbij beginvoorwaarden werden ingesteld, bijvoorbeeld twee groepen massa-punten die op elkaar afvlogen, en na uitgebreide berekeningen op een computer een afbeelding werd verkregen die vervolgens werd vergeleken met catalogi.
Athanassoula richtte zo talloze proefschriften op basis van dit principe, waarbij ze meestal buitenlandse studenten aannam die na hun doctoraat een leerstoel in astrofysica konden innemen, speciaal voor hen opgericht.
Ik denk dat Athanassoula na een carrière vol "geen werk" heeft moeten aftreden. Hetzelfde geldt voor haar echtgenoot, Albert Bosma.
Bosma, veertien jaar geleden.
Albert Bosma, die me een kwart eeuw geleden in Montpellier tijdens een Franse-Franse astrofysica-conferentie het woord ontnam, toen ik over sterrenstelsel-dynamica moest spreken, gewoon door te zeggen:
- Als Petit praat, ga ik weg...
Tijdens twintig jaar gebruikten Bosma en zijn vrouw Athanassoula een krachtige computer, geïnstalleerd op het observatorium van Marseille (waar ik geen toegang toe had), het GRAPE-systeem, zonder opvallende resultaten, behalve dan de massa-verdeling in sterrenstelsels af te leiden uit hun rotatiecurves.
Die dag liet ik Athanassoula en Françoise Combes de resultaten zien van computer-simulaties die Frédéric Descamp had uitgevoerd op de DAISY-computer in Duitsland, waarbij een sterrenstelsel en een omgeving van negatieve massa in 2D werden geïntegreerd. Er verscheen snel een prachtige, gebogen spiraal die tientallen omwentelingen volhield zonder haar armen te verliezen.
Françoise Combes, bleek van woede, zei onmiddellijk:
- We krijgen hetzelfde met koud gas!
Inderdaad, kort daarna publiceerde het tijdschrift Ciel et Espace prachtige foto's uit simulaties die zij had uitgevoerd. Voorzichtig liet ik een vriendin, die zich voordeed als amateur-astronoom, haar vragen of deze structuren langdurig bleven bestaan, iets wat in het artikel niet werd vermeld.
Het antwoord kwam: iets meer dan één omwenteling...
De spiraalstructuur ontstaat in de gas-schijf. Deze is zeer dun: 300 lichtjaar dik tegenover 100.000 lichtjaar doorsnede. Net als een microschoenplaat of een CD.
Beginvoorwaarden: de rotatiecurve van dezelfde sterrenstelsels: vast lichaam dicht bij het centrum, differentiële rotatie aan de rand. Dat wil zeggen dat de hoeksnelheid afneemt naarmate je verder van het centrum komt.
We gooien koud gas in deze schijf. De Jeans-lengte varieert als de vierkantswortel van de temperatuur. Als die laag is, heeft het gas een neiging om zich te verenigen. Voeg differentiële rotatie toe: de spiraalstructuur is dan gemakkelijk te verkrijgen. Maar, en alle simulaties van dit type tonen dit aan, het gas verwarmt zich. De moleculen krijgen snelheden die de ontsnappingssnelheid van het sterrenstelsel overschrijden, en de armen verdampen. Athanassoula botste gedurende haar hele carrière op dit probleem.
Voor deze structuur te behouden zou het sterrenstelsel continu koud gas moeten verzamelen. Françoise Combes is nooit in staat geweest om voldoende hoeveelheden koud waterstof te vinden om haar model geloofwaardig te maken.
De hypothese van koud gas tussen sterrenstelsels is moeilijk te ondersteunen. Integendeel, er werd bewijs gevonden van heet gas (waterstof verwarmd tot tientallen miljoenen graden) tussen deze sterrenstelsels. De botsingen tussen deze elementen gingen gepaard met röntgenstraling.
En dat is volkomen normaal. Voor deze gasmassa niet door de tijd heen door de sterrenstelsels te worden opgevangen, moeten de waterstofatomen snelheden hebben die de ontsnappingssnelheid van de sterrenstelsels, ongeveer 1000 km/s, overschrijden. Wat is dan de temperatuur van een waterstofgas waarvan de thermische bewegingssnelheid 1000 km/s is?
Antwoord: 40 miljoen graden.
Hoe is dit gas zo heet geworden? Tijdens het ontbranden van de eerste sterren in elliptische sterrenstelsels. Deze gedroegen zich toen als ovens, met zeer actieve jonge sterren. Materiaal kan ook worden uitgestoten via jets. De toekomstige spiraalvormige sterrenstelsels, in de vorm van proto-sterrenstelsels, verliezen hun gas niet, dat overblijft in de vorm van een uitgebreide halo. In hun primitieve fase vormen de sterrenstelsels een botsende systeem, waarbij de gas-hal