Aan een geavanceerde telescoop heb je niet zoveel als je er geen apparaten aanhangt die het opgevangen licht tot op het laatste foton analyseren. In het Drentse Dwingeloo bouwen Nederlandse onderzoeksorganisaties spectrografen, interferometers en polarimeters voor de grootste telescopen op en óm de aarde. Zelfs exoplaneten komen ermee in het vizier. 

Dichtbij de dorpskern van Dwingeloo, op de rand van het bos en een wijds heidegebied dat is bezaaid met vennen, ligt het hoofdkantoor van het onderzoeksinstituut voor radioastronomie ASTRON en het gebouw van de optische/infraroodinstrumentatiegroep van onderzoeksorganisatie NOVA. Iedere dag verzamelen zich hier een paar honderd astronomen en ingenieurs, een kilometer van het Nationaal Park Dwingelderveld. 

Wie het terrein oprijdt, ziet direct waar het hier in de jaren vijftig mee is begonnen. De Dwingeloo Radiotelescoop torent boven de bomen uit. De telescoop was de eerste met een schotel met een diameter van liefst 25 meter. Daarmee deden astronomen vooral onderzoek aan waterstofwolken in de Melkweg.

Nu wordt het monumentale instrument gerund door vrijwilligers. Het bescheiden commandocentrum onder de telescoop staat nog vol met apparatuur dat de signalen verwerkt van de grote schotel. Een van de muren is een rack met radioontvangers, druk- en draaiknoppen en metertjes.

Wat toen gold, geldt nog steeds: je kunt een enorme (radio)telescoop bouwen, maar zonder apparaten die de signalen analyseren heb je er weinig aan. Hier bij ASTRON en NOVA worden spectrografen, interferometers en polarimeters gebouwd voor de grootste en meest geavanceerde observatoria ter wereld. Een betrokkene schat dat doorgaans al gauw een kwart van het budget van een telescoop naar het instrumentarium gaat.
 

De robotarm van de WEAVE-spectrograaf die glasvezels (boven) vanaf de zijkant op een plaat kan plaatsen die in het beeldveld van de William Herschel-telescoop wordt geplaatst. Foto: Gavin Dalton, University of Oxford.


Specialist in logistiek

Als we met een groepje ingenieurs en journalisten door de gangen van het moderne gebouw lopen, vangen we links en rechts door de vensters een glimp op van die apparaten. Ik spot ook grote freesmachines, optische tafels met glasvezels en spiegels die worden doorgemeten. 

De gang zelf lijkt meer op die van een specialist in logistiek. We buitelen over talloze flight cases en gestapeld verpakkingsen ondersteuningsmateriaal. Bij een van de cleanrooms demonstreert Remko Stuik, systeemingenieur bij ASTRON, een van de hoogstandjes van dit moment. We verdringen ons rond een klein venster om de opengewerkte spectrograaf van het WEAVE-instrument (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) te zien. Een wirwar van vooral zwarte dozen, kabels en af en toe een glimmend stuk glas.

Naar binnen mag alleen een fotograaf, want grote groepen mensen brengen vuil en stof binnen die de werking van het apparaat kunnen beïnvloeden wanneer het over een paar maanden aan de grotendeels Brits-Nederlandse William Herschel Telescope (WHT) op het Canarische eiland La Palma wordt gekoppeld. Een telescoop die zich met een spiegel van 4,2 meter weliswaar niet kan meten met de allergrootste observatoria in de wereld, maar nog steeds interessant is voor het oplossen van specifieke wetenschappelijke vraagstukken. 

WEAVE meet het lichtspectrum van maximaal duizend sterren tegelijk. Aangezien die spectra door de snelheid van de ster via het dopplereffect subtiel veranderen, geeft dit informatie over de beweging van die  sterren. Een ster die van ons af beweegt, is iets roder en een ster die naar ons toe komt, is juist iets blauwer. WEAVE bepaalt de snelheid van de sterren met een nauwkeurigheid van ongeveer twee kilometer per seconde (de snelheid van de zon rond het centrum van de Melkweg is ruim tweehonderd kilometer per seconde).

Let wel, dat is alleen de snelheid van ons af of naar ons toe. Samen met de snelheid in de andere richtingen, die bijvoorbeeld de Gaiasatelliet meet, ontstaat een driedimensionaal beeld van de beweging van de sterren in ons sterrenstelsel. Samen met informatie over de samenstelling van de sterren levert dat waardevolle informatie op over de  ontwikkeling van de Melkweg. Wetenschappers noemen dit vakgebied ook wel galactische archeologie. Naast sterren in de Melkweg kan WEAVE hiervoor ook snelheidsmetingen doen aan verre sterrenstelsels.

 

MEER LEZEN OVER ASTRONOMISCHE INSTRUMENTEN?

Het volledige verhaal vind je in het februarinummer van De Ingenieur. Koop de digitale versie voor € 7,50, of neem - met een flinke korting van 25 % - een digitaal jaarabonnement van twaalf nummers voor € 69,-.

 

Tekst: Roel van der Heijden
Foto: VIncent van den Hoven