Spinozapremie? Even googlen

De Leidse sterrenkundige Xander Tielens kreeg maandag een Spinozapremie van 2,5 miljoen euro voor zijn onderzoek. 'Pas toen mijn kinderen het gegoogled hadden, besefte ik hoe belangrijk het was.'

Door Bart Braun

Je zou bijna denken dat het niet zoveel voorstelt, zo’n Spinozapremie. Leiden haalt ze met grote regelmaat binnen. Alleen al de Leidse Sterrewacht, een instituutje met zo’n honderd man personeel, scoorde er drie.
Echter: het is wel degelijk de hoogste wetenschappelijke onderscheiding van Nederland. Twee en een half miljoen euro is veel geld, ook in de sterrenkunde waar de onderzoeksapparatuur vaak miljarden kost.

Gelegd langs de ruwe maatstaf van citatiescores en publicaties behoren de wetenschappers die hem ontvangen tot de internationale top van hun vakgebied. En de Leidse sterrenkundigen mogen er dan al drie ingekopt hebben, Wageningen en de VU hadden elk een complete universiteit nodig om aan dat aantal te komen sinds de prijs voor het eerst werd uitgereikt in 1995.
De Leidse astronoom Xander Tielens was dus begrijpelijkerwijs een beetje beduusd toen hij maandag hoorde dat hij er eentje kreeg. ‘Pas toen mijn kinderen gegoogled hadden wat dat was, een Spinozaprijs, en mij opgetogen terugmailden, besefte ik hoe belangrijk het was.’
Tielens onderzoekt moleculen in de ruimte tussen de sterren, en werkt mee aan de ontwikkeling van apparaten om dat onderzoek mee te doen. Hij is de meest geciteerde nog actieve sterrenkundige van Nederland, vooral bekend van zijn werk naar zogeheten polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s). Hier op aarde zijn dat de moleculen die kanker veroorzaken wanneer u uw vleesje te lang op de barbecue laat liggen. In de ruimte komen ze nog vaker voor. ‘Als sterren aan het einde van hun bestaan zijn, kunnen ze ontploffen of als een nachtkaars uitgaan. In dat laatste geval gaan ze walmen en komt er roet in het heelal terecht’, legde Tielens uit in zijn danklezing.
Die ‘roet’ is verschrikkelijk belangrijk. In de ijlheid van de interstellaire gaswolken zit grofweg één PAK-molecuul per tien kubieke meter, maar die welhaast homeopathische dosis maakt alle verschil. Tielens: ‘De PAK’s koppelen heel makkelijk met het licht van de sterren. Daar komt energie bij vrij, en die energie verhit het gas.’ De deeltjes in de gaswolken kunnen zich langzaam maar zeker samenklonteren tot nieuwe sterren en planeten, en een van de factoren die bepaalt hoe lang dat duurt is de temperatuur van de wolk. Ons heelal zou er anders uitzien als die moleculen niet bestonden.
Het zou zelfs kunnen dat hun invloed nog verder reikt. Zijn de planeten eenmaal gevormd uit de ruimtewolk, dan zitten er dus ook PAK’s in en op de planeet. Daar breken ze langzaam af in kleine stukjes; moleculen met koolstof erin. Het leven op aarde kan niet zonder koolstof, dus dat zijn belangrijke bouwstenen. Alle koolstofatomen in het menselijk lichaam zijn ooit gevormd in sterren, en waarschijnlijk is een aanzienlijk gedeelte ervan ooit ruimte-PAK geweest.
De grote vraag is nu of die PAK’s alleen een bron van koolstof zijn, of nog ietsje meer. Toen de aarde ontstond, was er geen leven zoals wij het kennen, maar een miljard jaar later wel. Wat er in de tussentijd gebeurde, is een van de grootste raadsels van de biochemie. Ontstond het leven spontaan, of is de aarde microbieel besmet vanuit de ruimte? Wat moet er precies gebeuren met niet-levend spul zodat er levend spul ontstaat?
Het zou kunnen dat de afbraakproducten van de ruimte-PAK’s daar een belangrijke rol in speelden: wellicht kan leven alleen ontstaan als precies de juiste moleculen op het juiste moment het juiste kunstje uitvoeren. Biochemici proberen al decennia in het lab de juiste stofjes bij elkaar te gooien om daar zicht op te krijgen, tot nu toe met teleurstellende resultaten.
‘Ik wil het spoor vanaf de andere kant gaan volgen’, vertelt Tielens. ‘Hoe kom je aan de stoffen die de bouwstenen voor het leven zijn? Ontstaan die als PAK’s afbreken? Tot wat voor soort moleculen braken ze af in de omstandigheden die op de jonge aarde golden?’ De astronoom wil in elk geval een gedeelte van zijn Spinozageld inzetten om achter de antwoorden op die vragen te komen.
Daarnaast blijft hij naar de ruimte kijken, en niet alleen naar de polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Eerder dit jaar publiceerde Tielens nog over buckyballs, grote symmetrische koolstofmoleculen, die ook in de ruimte voorkomen. Vermoedelijk ontstaan ze uit PAK’s, waar onder invloed van straling één voor één de waterstofatomen worden gestript. ‘Wij denken dat het gebeurt via een tussenstap van grafeen, een kippengaasachtige vorm van koolstof. Die stof hebben we echter nog niet gezien, omdat we de spectrale signatuur ervan – het precieze soort licht dat er van ruimtegrafeen afkomt - nog niet kennen.’ Ook daarvoor moeten laboratoriumproeven de telescoopdata aanvullen. ‘Anders wordt het een oneindige speurtocht.’