radiotelescopen een universum van gegevens

Als kind associeerde ik de nachtelijke hemel niet met wetenschap – het was gewoon een van die verbazingwekkende, magische delen van de natuur. Maar toen ik als 12-jarige voor het eerst met mijn vader naar de planeet Mars keek, was alles voor mij een katalysator. Ik werd gewoon verliefd op astronomie.

Ik realiseerde me dat astronomie niet alleen voor oude kerels met pruiken als Isaac Newton was – het was een moderne, tastbare kans voor mij om daadwerkelijk naar de universiteit te gaan en wetenschapper te worden.

Sindsdien heb ik geholpen bij het bouwen van enkele van ’s werelds krachtigste telescopen, maar ik heb er nooit een gehad. We zagen net een artikel in de krant waarin stond dat je Mars met het blote oog kon zien, dus we vonden een sterrenkaart in een winkel – de 1957 Nortons Sterrenatlas. Het was dit mooie, oude ingebonden ding met pagina’s en pagina’s met verschillende uitzichten op de nachtelijke hemel in verschillende sterrenbeelden. Ik ben er helemaal nerd van geworden.

Ik kan het gerust een obsessie noemen. Ik werd lid van mijn plaatselijke Astronomical Society en sommige leden hadden telescopen waar ik op speciale observatieavonden doorheen kon kijken. En Dat deed me het associëren met wetenschap. Ik realiseerde me dat astronomie niet alleen voor oude kerels met pruiken als Isaac Newton was – het was een moderne, tastbare kans voor mij om daadwerkelijk naar de universiteit te gaan en wetenschapper te worden. Uiteindelijk ben ik gepromoveerd in radioastronomie aan het Jodrell Bank Observatory, University of Manchester, VK.

Lovell radiotelescoop
De Lovell-telescoop was de grootste bestuurbare schotelradiotelescoop ter wereld, met een diameter van 76,2 m (250 ft), toen hij werd gebouwd in het midden van de jaren vijftig. Krediet: onfilm/Getty Images

De ongelooflijke Lovell-telescoop die zich daar bevindt, is 76 meter breed. Het is eigenlijk een gigantische emmer om radiogolven uit de ruimte op te scheppen. Radiogolven zijn precies als licht, gewoon een soort opgevoerde, supergrote versie die zich over een langere golflengte uitstrekt.

Met radiotelescopen kunnen we dingen zien die miljarden jaren geleden zijn gebeurd. Het is een tijdmachine.

Voor mijn doctoraat heb ik onderzocht hoe sterren ontstaan. Ze worden eigenlijk geboren in dichte, stoffige, donkere wolken in de interstellaire ruimte. En met normaal licht kunnen we niet in die wolken kijken. Maar met radiogolven kunnen we heel diep in deze wolken kijken, en we kunnen de chemie daarbinnen meten en de fysieke en magnetische omstandigheden vaststellen waaronder deze sterren zich vormen.

Lisa harvey-smith
Professor Lisa Harvey-Smith.

Radiogolven helpen ons het begin van het heelal te zien. Licht van de oerknal wordt door de uitdijing van het heelal uitgerekt tot een radiofrequentiespectrum. Met radiotelescopen kunnen we dingen zien die miljarden jaren geleden zijn gebeurd. Het is een tijdmachine.

In 2012 begon ik te werken als CSIRO’s Project Scientist voor de Square Kilometre Array Telescope. De SKA krijgt 130.000 individuele antennes in West-Australië en vele honderden schotels in Zuid-Afrika. Het zal enorme verzamelgebieden hebben om heel, heel vage dingen in het verre universum te zien, dingen die we nog niet eerder hebben gezien. En de enorme verspreiding van de telescopen geeft ons een zeer hoge resolutie om de details te zien.

We kunnen afbeeldingen maken, zodat mensen kunnen begrijpen wat we detecteren, maar radiobeelden zijn een beetje lelijk. Het enige dat we echt meten met deze telescopen is een spanning in een stuk draad. We moeten dus valse kleuren gebruiken om er op een slimme manier een afbeelding van te maken in een enorm complex proces dat een supercomputer en veel wiskunde vereist. We krijgen niet de mooie foto’s die telescopen zoals Hubble en JWST produceren, maar we zijn gezegend met de informatie die we verzamelen.


Lees meer: ​​SKA’s laagfrequente radiotelescoop belooft een eerste blik op de oorsprong van het heelal.


De bouw zou zeer binnenkort moeten beginnen, waarschijnlijk volgend jaar. En de komende jaren zal er infrastructuur en testen plaatsvinden. Dan kunnen we gaan kijken naar het begin van de tijd – minder dan een half miljard jaar na de oerknal, 13,2 miljard jaar geleden. We zouden in staat moeten zijn om de eerste sterren en sterrenstelsels te zien ontstaan, en een beeld te krijgen van hoe dat proces is verlopen. Het zal ons echt een verhaal gaan vertellen over het vroege universum, de schepping van wat we vandaag zien, en de schepping van ons. We willen getuige zijn van de tijd dat het universum licht werd gevuld met sterren en sterrenstelsels – het einde van de kosmische donkere middeleeuwen.

Ik was ook ongeveer zeven jaar de projectwetenschapper voor de Australische SKA Pathfinder-telescoop. Het is de meest capabele en snelste survey-telescoop in zijn soort ter wereld. Ik heb er zelfs een superzwaar zwart gat mee gewogen – het kwam tot ongeveer 3,8 miljard zonsmassa’s, een zeer zwaar zwart gat veroorzaakt door ten minste twee botsende sterrenstelsels.

De Australische vierkante kilometer array pathfinder (askap) telescoop.
Antennes van CSIRO’s Australia Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) telescoop in het Murchison Radio-astronomy Observatory in West-Australië. Krediet: CSIRO

Die telescoop heeft ons geholpen om ongelooflijke dingen te ontdekken, zoals snelle radio-uitbarstingen door het hele universum – deze zeer mysterieuze explosies die ons hopelijk binnenkort meer zullen leren over botsingen tussen dichte sterren of zwarte gaten, of wat ze uiteindelijk ook zijn. We weten het nog niet.

Het volgende grote ding in de astronomie is het daadwerkelijk kunnen begrijpen van deze enorme hoeveelheid gegevens.

De enorme hoeveelheid gegevens die door deze nieuwe telescopen wordt gecreëerd, is absoluut oogstrelend. De Australische SKA Pathfinder produceert op zichzelf onbewerkte gegevens met een snelheid van 72 biljoen bits per seconde. De SKA zal veel meer zijn: het zal het wereldwijde internetverkeer vele malen overtreffen – alleen een enorme torrent. Het volgende grote ding in de astronomie is het daadwerkelijk kunnen begrijpen van deze enorme hoeveelheid gegevens.

We kunnen alle informatie die we willen uit het universum halen, maar het moeilijkste is om er betekenis uit te halen. De computervaardigheden van astronomen zijn de laatste tijd enorm toegenomen – er zijn nu veel projecten waar mensen promoveren op machine learning en kunstmatige intelligentie, waarbij ze algoritmen ontwikkelen om automatisch interessante objecten te detecteren. Dat is het echt coole snijvlak dat nu gebeurt.

Ook in Kosmos Wekelijks Nummer 78: Het geheel.



Zoals het weekblad? U zult genieten van het kwartaalblad COSMOS.

Het grootste nieuws, in detail, driemaandelijks. Koop vandaag nog een abonnement.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert