Dankzij nieuwe ontvangers en supercomputer ARTS kan de radiotelescoop in Westerbork nu live haarscherpe beelden meten. De eerste ontdekking: vijf Fast Radio Bursts van buiten de Melkweg.

 

Ruim vijftien jaar geleden ontdekten astronomen dat er vanuit het heelal extreem korte radioflitsen worden uitgezonden, die slechts enkele milliseconden duren. Behalve extreem kort zijn deze ook extreem krachtig: één flits kan de hoeveelheid energie bevatten die tien biljoen keer groter is dan het jaarlijkse energiegebruik op aarde, en de flitsen kunnen tot een afstand van vier miljard lichtjaar nog worden opgevangen.

Sommige van deze Fast Radio Bursts (FRB’s) lijken van ver buiten ons eigen Melkwegstelsel te komen, sommige lijken afkomstig te zijn van pulserende, zeer compacte neutronensterren. Om er met zekerheid iets over te zeggen, is echter meer informatie nodig. Daarvoor moeten de FRB’s goed geobserveerd kunnen worden.

 

Vijf flitsen gemeten

Onderzoekers van ruimteonderzoeksinstituut Astron gaven de radiotelescoop van Westerbork daarom een upgrade: de rij van twaalf ontvangstschotels heeft nu een breder blikveld en kan scherpere beelden maken dan voorheen.

En dat leidde tot succes, bleek deze week uit een publicatie in het vakblad Astronomy & Astrophysics (A&A). Hierin worden de eerste vijf FRB’s gepresenteerd die met de vernieuwde radiotelescoop zijn gemeten – tevens de vijf eerste die ooit vanuit Nederland zijn ontdekt.

 

Upgrade

‘De Westerbork-schotels zijn gebouwd in 1970 en mechanisch nog tiptop in orde’, , zegt Joeri van Leeuwen, eerste auteur van het artikel in A&A. De upgrade van de radiotelescoop bestond uit het plaatsen van nieuwe ontvangers en de ingebruikname van een nieuwe supercomputer. Van Leeuwen: ‘De complete elektrotechnische- en signaalverwerkingssystemen zijn vernieuwd.’ Dankzij de supercomputer, het Apertif Radio Transient System (ARTS), kunnen de ontvangen signalen van de twaalf schotels bovendien worden gecombineerd tot  beelden die scherper zijn dan ooit tevoren. ‘Dat is tevens scherper dan vrijwel alle andere telescopen ter wereld’, zegt Van Leeuwen.

 

Facetogen

De onderzoekers vergelijken het vroegere beeld in een persbericht met de facetogen van een vlieg: die kijkt door verschillende vlakken op zijn oog in heel veel verschillende richtingen, maar ziet niet bepaald scherp. Dankzij ARTS krijgt Westerbork nu wel scherpe beelden, maar met behoud van het grote blikveld.

‘En dankzij de realtime beeldverwerking van de supercomputer, gecombineerd met een AI-algoritme voor bronherkenning, konden we ook nog eens exact bepalen waar de FRB’s vandaan kwamen’, zegt Van Leeuwen.

 

Driehoeksnevel

Alle radioflitsen waren afkomstig uit ver weg gelegen sterrenstelsels. Drie ervan bleken ons buurstelsel, de zogeheten Driehoeksnevel, te hebben doorkruist op hun weg naar de schotels in Westerbork. Dat levert nieuwe informatie op: omdat onzichtbare materie in de vorm van elektronen de flitsen enigszins verstoort, konden de onderzoekers voor het eerst een schatting maken van de minimale hoeveelheid onzichtbare materie in de Driehoeksnevel.  

 

Openingsbeeld: ASTRON/Futselaar/van Leeuwen