WSRT

14 schotelantennes vormen samen grote radiotelescoop in Westerbork.

Westerbork Synthese RadioTelescoop
Westerbork Synthese RadioTelescoop

Radiostraling uit het heelal kan vrijwel ongehinderd het aardoppervlak bereiken, ook door bewolking heen. Daarom kunnen radiotelescopen overal op aarde gebruikt worden. Nederland heeft één van de grootste radio-observatoria in de wereld: de Westerbork Synthese Radio Telescoop (WSRT) op het terrein van het voormalige Kamp Westerbork. Dit is in belangrijke mate te danken aan de inzet van de pionier van de radioastronomie, prof. Jan Oort (1900-1992). De WSRT bestaat uit 14 parabolische schotelantennes, elk met een doorsnede van 25 meter. De antennes staan in oost-west richting opgesteld over een totale lengte van bijna drie kilometer. Tien schotels hebben een vaste positie. De vier oostelijk schotels zijn verrijdbaar over een spoor. Door de radiogolven van de afzonderlijke schotels met elkaar te laten interfereren kan een telescoop met een diameter van 2,7 kilometer worden nagebootst. Zo kunnen afbeeldingen gemaakt worden van radiobronnen, bijvoorbeeld sterrenstelsels.

Ontwikkeling

De WSRT is in 1970 in gebruik genomen. Oorspronkelijk werd gemeten bij een frequentie van 1.4 GHz (of 21 cm), maar binnen drie jaar werden daar ontvangers bij 0.6 en 5 GHz (50 en 6 cm) aan toegevoegd. In de jaren ‘90 werd de telescoop enorm verbeterd door de nieuwste detectietechnieken toe te passen: de multi-frequentie front-ends (MFFE's), uitgebreide digitale back-end (DZB), de pulsarmachine (PuMa) en nieuwe online software (TMS).

APERTIF-project

In 2016 werd opnieuw een belangrijke verbetering van de WSRT gerealiseerd: het zogenoemde APERTIF-project. De oude radioantennes - een enkele antenne op elk van de veertien schotels - werden vervangen door een matrix van meer dan honderd gekoppelde antennes voor iedere schotel. Met deze revolutionaire 'radiocamera' werd het bestaande beeldveld van de Westerborktelescoop, dat ongeveer zo groot was als de volle maan, meer dan dertig maal vergroot. Deze uitbreiding van het beeldveld stelt sterrenkundigen in staat om op geheel nieuwe wijze sterrenstelsels, pulsars en magnetische velden in de kosmos te bestuderen. De eerste beelden kwamen begin 2017 beschikbaar.

Europees netwerk

De Stichting Astronomisch Onderzoek Nederland (ASTRON) in Dwingeloo beheert de WSRT. De WSRT is opgenomen in een groot Europees netwerk van radiotelescopen, de Very Large Baseline Interferometer (VLBI) van de Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE). JIVE is gehuisvest bij ASTRON. Waarneemtijd op de WSRT wordt vergeven in een open competitie waarin alle astronomen in de wereld kunnen meedingen. Zij schrijven voorstellen die een onafhankelijke commissie beoordeelt op basis van wetenschappelijke verdiensten.

Waarnemen met de WSRT

Elk object aan de hemel produceert in principe radiostraling, simpelweg omdat elk object dat een bepaalde temperatuur heeft zal stralen op elke golflengte. Deze zogenaamde thermische emissie is in het radiogebied meestal erg zwak. Daar is overigens één zeer belangrijke uitzondering op: het heelal zelf. De 'echo' van het ontstaan van het heelal, de oerknal of Big Bang, die astronomen de 3 Kelvin achtergrondstraling noemen, is juist goed te meten op radiogolflengten. Radiostraling wordt ook geproduceerd wanneer ongebonden ultrasnelle elektronen rond de veldlijnen van een magnetisch veld spinnen (zogenaamde synchrotronstraling). Deze manier van straling produceren vindt plaats in onder andere de straalstromen van neutronensterren en (super-)zware zwarte gaten, in door supernova’s uitgestoten gas en in de stralingsgordel van Jupiter.

Waterstof

Waterstof is het simpelste, meest voorkomende scheikundige element in het heelal. Het heeft de eigenschap dat het radiostraling kan uitzenden op een zeer specifieke golflengte in het radiogebied: 21.106114 cm. Omdat waterstof zo overvloedig aanwezig is in sterrenstelsels en omdat de straling zo scherp gepiekt is, is deze radio-emissie ideaal voor het bestuderen van de bewegingen van (waterstof-)gas in ons melkwegstelsel en in andere sterrenstelsels. Zo kan onder meer de massa van ons eigen en van andere sterrenstelsels worden bepaald.

Andere radiotelescopen

Naast de WSRT zijn de belangrijkste radiotelescopen met meerdere schotels:

  • De Very Large Array (VLA) [http://www.vla.nrao.edu/] in de Verenigde Staten;
  • de Australia Telescope Compact Array (ATCA) in Australië;
  • de Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India.

De grootste enkelvoudige radioschotels zijn:

De WSRT bezoeken

De radiotelescoop staat vlak bij het dorpje Hooghalen, aan de rand van het Hingsteveen op het terrein van het voormalige Kamp Westerbork. Twee wandelroutes lopen naar de WSRT waarvan één een educatieve route is door het bos langs een schaalmodel van het zonnestelsel (het melkwegpad).

Links

ASTRON – WSRT 

Bezoekersinformatie WSRT

JIVE