vrijdag, 22. februari 2019 - 16:02 Update: 22-02-2019 16:17

Honderdduizenden onbekende sterrenstelsels ontdekt

Honderdduizenden onbekende sterrenstelsels ontdekt
Foto: Archief EHF/ foto ter illustratie
Nijmegen

Een team van meer dan 200 astronomen uit 18 landen heeft de eerste fase gepubliceerd van een nieuwe, ongekend gevoelige radiosurvey van de hemel die is uitgevoerd met de Low Frequency Array (LOFAR) telescoop. Dit heeft de RAdboud Universiteit bekendgemaakt.

Nooit eerder waargenomen

De survey toont honderdduizenden nooit eerder waargenomen sterrenstelsels en werpt nieuw licht op astrofysische verschijnselen. Radboud-sterrenkundige Marijke Haverkorn: ‘Er blijken dingen te gebeuren waar we nog geen weet van hadden.’ Het wetenschappelijke tijdschrift Astronomy & Astrophysics heeft een speciaal nummer gewijd aan de eerste 26 onderzoeksartikelen die de survey en zijn eerste resultaten beschrijven.

Nieuwe hemelkaart

De radioastronomie toont processen in het heelal die we met optische instrumenten niet kunnen waarnemen. Bij het eerste deel van de hemelsurvey heeft LOFAR een kwart van de noordelijke hemel op lage radiofrequenties waargenomen. Ongeveer tien procent van deze gegevens is nu openbaar gemaakt. De vrijgegeven data omvatten 300.000 bronnen, bijna allemaal sterrenstelsels in het verre heelal. Hun radiosignalen hebben miljarden lichtjaren afgelegd voordat ze de aarde bereikten.

Verschijnselen die nog niet eerder zijn opgemerkt

Marijke Haverkorn, onderzoeker Astrofysica aan de Radboud Universiteit, is ook bij deze survey betrokken. Ze leidt de werkgroep die zich bezighoudt met de gegevens die de Melkweg betreffen, ons eigen sterrenstelsel. ‘Het mooie van deze survey is dat het uiteindelijk een kaart oplevert van de hele noordelijke hemel. Door LOFARs unieke combinatie van gedetailleerd zicht en grote gevoeligheid, zit dan ook van alles wat radiostraling uitzendt in deze survey: niet alleen uit de Melkweg maar ook uit andere sterrenstelsels.’

Zwarte gaten

En daar zitten ook verschijnselen tussen die nog niet eerder zijn opgemerkt: ‘Doordat de LOFAR-antennes heel lage frequenties opvangen, hebben we signalen kunnen detecteren die alleen of vooral laagfrequente straling uitzenden, bijvoorbeeld van actieve zwarte gaten in heel ver weg gelegen sterrenstelsels. Of de gasvormige overblijfselen van ontplofte sterren, ofwel supernovaresten, aan de randen van onze Melkweg. Je zou kunnen zeggen dat die bij andere meetmethoden onzichtbaar blijven.’

LOFAR meet bovendien gegevens die voor eerdere telescopen, vanwege een te lage resolutie, niet zichtbaar waren. ‘Waar we eerst dan één blob zagen, zien we nu bijvoorbeeld allerlei turbulentie en schokgolven in gaswolken, die ons vertellen hoe dat gas ontstaan is en evolueert.’

Veel nieuwe data

De survey heeft dus veel nieuwe data opgeleverd voor sterrenkundigen. Ook heeft het  de kennis verdiept, aldus Haverkorn: ‘Zo was bekend dat botsende clusters sterrenstelsels een bepaald type radiostraling uitzenden. Maar nu blijkt dat die ook voort kan komen uit clusters die níet botsen. Er gebeuren dus dingen waar we nog geen weet van hadden en die uitnodigen tot verder onderzoek.’

Beelden van hoge kwaliteit

Het maken van laagfrequente radiokaarten van de hemel kost aanzienlijke hoeveelheden telescoop- en rekentijd, en er zijn grote teams nodig om de verzamelde gegevens te analyseren. ‘LOFAR produceert enorme hoeveelheden data - we moeten het equivalent van tien miljoen dvd's met gegevens verwerken. De LOFAR-surveys zijn onlangs mogelijk geworden dankzij een wiskundige doorbraak in de wijze waarop we de interferometrie begrijpen', zegt Cyril Tasse van de radioastronomische waarneempost van de Sterrenwacht van Parijs in Nançay (Frankrijk).

‘We hebben samengewerkt met SURF in Nederland om de enorme hoeveelheden data op efficiënte wijze om te zetten in beelden van hoge kwaliteit. Deze beelden zijn nu openbaar en zullen astronomen in staat stellen om de evolutie van sterrenstelsels ongekend gedetailleerd te onderzoeken', zegt Timothy Shimwell van ASTRON en de Universiteit Leiden.

De volgende stap

De 26 onderzoeksartikelen in het speciale nummer van Astronomy & Astrophysics zijn gebaseerd op slechts de eerste twee proent van de hemelsurvey. Het team streeft ernaar om gevoelige hoge-resolutiebeelden van de hele noordelijke hemel te maken, waarop alles bij elkaar 15 miljoen radiobronnen te zien zullen zijn.

LOFAR & Radboud

LOFAR is een veelzijdig instrument met veel verschillende doelen en technieken. De Radboud Universiteit is van meet af aan betrokken bij de bouw en exploitatie van LOFAR. De techniek waarmee LOFAR kosmische straling detecteert is hier ontwikkeld en het kosmische stralingsonderzoek van LOFAR wordt geleid vanuit de Radboud Universiteit. LOFAR wordt beheerd door ASTRON en geldt als de voornaamste telescoop in zijn soort.

Categorie:
Provincie: