Cosmological 21cm experiments : searching for a needle in a haystack
Vibor Jelic promoveert op 7 mei aan de Rijksuniversiteit Groningen op een onderzoek naar het herïonisatietijdperk (EoR) van het heelal, de periode waarin het kosmische gas transformeerde van bijna volledig neutraal naar bijna volledig geïoniseerd. Het EoR bevat de sleutel tot de structuurvorming en de evolutie van het vroege universum.
Ongeveer vierhonderd miljoen jaar na het ontstaan van het heelal vormden zich de eerste objecten, die vervolgens begonnen met het ioniseren van omringend gas door hun krachtige straling. Zeshonderd miljoen jaar later was dit alomtegenwoordige gas van een neutrale naar een geïoniseerde toestand overgegaan. Deze belangrijke periode in de geschiedenis van het heelal wordt het herionisatietijdperk (EoR, Epoch of Reionization) genoemd. Het vormt de sluitsteen van structuurvorming en -evolutie, maar is aan de andere kant ook een missend puzzelstukje in ons begrip van het heelal.
Momenteel is dit aan het veranderen, door de komst van een nieuwe generatie radiotelescopen, waarmee het mogelijk is om direct het EoR te onderzoeken. LOFAR is de eerste telescoop van deze soort en zal gebruik maken van een array van eenvoudige radio-antennes om jacht te maken op de straling die werd uitgezonden door neutraal waterstof tijdens het EoR.
De golflengte van deze straling is 21cm, maar wordt op weg naar ons door de expansie van het heelal opgerekt naar golflengtes van 1-2m. Echter, door een aantal complicerende factoren is de detectie van deze straling een behoorlijke uitdaging. Het gezochte signaal is bijvoorbeeld zo zwak door de overweldigende voorgrondstraling van onze Melkweg en andere extragalactische radiobronnen, dat het lijkt op het zoeken naar een speld in een hooiberg.
Dit proefschrift onderzoekt zowel de eigenschappen van de 'hooiberg' en de manier waarop zij het LOFAR-EoR experiment beïnvloedt, als de kosmische achtergrondstraling (de oudste straling in het heelal) als alternatieve onderzoeksmethode voor het EoR.
Vrijdag 7 mei 2010, 16:15 uur
Kapteyn Instituut, Rijksuniversiteit Groningen
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
promotors: prof.dr. S. Zaroubi, prof.dr. L.V.E. Koopmans, prof. dr. A.G. de Bruyn
Ongeveer vierhonderd miljoen jaar na het ontstaan van het heelal vormden zich de eerste objecten, die vervolgens begonnen met het ioniseren van omringend gas door hun krachtige straling. Zeshonderd miljoen jaar later was dit alomtegenwoordige gas van een neutrale naar een geïoniseerde toestand overgegaan. Deze belangrijke periode in de geschiedenis van het heelal wordt het herionisatietijdperk (EoR, Epoch of Reionization) genoemd. Het vormt de sluitsteen van structuurvorming en -evolutie, maar is aan de andere kant ook een missend puzzelstukje in ons begrip van het heelal.
Momenteel is dit aan het veranderen, door de komst van een nieuwe generatie radiotelescopen, waarmee het mogelijk is om direct het EoR te onderzoeken. LOFAR is de eerste telescoop van deze soort en zal gebruik maken van een array van eenvoudige radio-antennes om jacht te maken op de straling die werd uitgezonden door neutraal waterstof tijdens het EoR.
De golflengte van deze straling is 21cm, maar wordt op weg naar ons door de expansie van het heelal opgerekt naar golflengtes van 1-2m. Echter, door een aantal complicerende factoren is de detectie van deze straling een behoorlijke uitdaging. Het gezochte signaal is bijvoorbeeld zo zwak door de overweldigende voorgrondstraling van onze Melkweg en andere extragalactische radiobronnen, dat het lijkt op het zoeken naar een speld in een hooiberg.
Dit proefschrift onderzoekt zowel de eigenschappen van de 'hooiberg' en de manier waarop zij het LOFAR-EoR experiment beïnvloedt, als de kosmische achtergrondstraling (de oudste straling in het heelal) als alternatieve onderzoeksmethode voor het EoR.
Vrijdag 7 mei 2010, 16:15 uur
Kapteyn Instituut, Rijksuniversiteit Groningen
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
promotors: prof.dr. S. Zaroubi, prof.dr. L.V.E. Koopmans, prof. dr. A.G. de Bruyn