Vandaag wordt Apertif officieel in gebruik genomen, een systeem dat het blikveld van de Westerbork Synthese Radio Telescoop bijna veertig keer groter maakt.

Apertif wordt 'geopend' door Cees Bijl, gedeputeerde van de provincie Drenthe. De ceremonie maakt deel uit van de viering van de vijftigste verjaardag van de radiotelescoop, die bestaat uit veertien schotels met een middellijn van 25 m.
 

Bundelvorming

De truc die Apertif gebruikt om het blikveld van de Westerborktelescoop te vergroten, werd eerder al toegepast in de Low-Frequency Array (LOFAR). Deze verzameling van 20.000 antennes, die zich grotendeels op Nederlandse bodem bevindt, moet een onderscheid zien te maken tussen radiostraling afkomstig uit een bepaald deel van de hemel, en niet relevante radiostraling uit alle andere richtingen.

Daarbij maakt LOFAR gebruik van het feit dat de te bestuderen radiostraling uit het heelal de antennes op verschillende momenten bereikt. Voor dat verschil wordt vervolgens gecompenseerd: hoe eerder een bepaalde antenne de straling opving, hoe meer het signaal van deze antenne wordt vertraagd op weg naar de centrale computer. Zo kan deze computer de signalen van alle antennes bij elkaar optellen om er één beeld van te maken. Voor de straling die uit andere richtingen komt, kloppen deze vertragingen niet; die verdwijnen daardoor juist als ze worden samengevoegd.
 


 

Apertif gebruikt dit principe, dat bundelvorming of beamforming wordt genoemd, nu ook voor de Westerbork-telescoop. In twaalf van de veertien schotels is een raster ingebouwd van 121 ontvangers. Hiermee zijn 37 bundels te maken die elk een ander stukje van de hemel bestuderen, desgewenst gelijktijdig, waar er eerder per schotel maar één bundel was.

Dezelfde techniek wordt momenteel overigens doorontwikkeld voor de zendmasten van het toekomstige 5G-netwerk, die moeten kunnen 'zien' waar radiostraling vandaan komt. (Lees: 'Nieuwe antennetechniek voor 5G'.)
 

Korte flitsen

Met zijn grotere blikveld zal de Westerbork nu een groot deel van de noordelijke hemel in kaart gaan brengen, en kleinere delen van de hemel in meer detail bestuderen. Bovendien moet de radiotelescoop zich gaan richten op zogenoemde fast radio bursts. Dit zijn hoogenergetische flitsen van radiostraling die maar een paar milliseconden duren en in de regel slechts één keer te zien zijn. Dat maakt ze gemakkelijk te missen; astronomen hebben er sinds de ontdekking van het eerste exemplaar in 2007 pas enkele tientallen kunnen waarnemen. Maar doordat Westerbork dankzij Apertif de hemel continu in de gaten kan houden en een krachtige supercomputer de verzamelde gegevens analyseert, zal de Nederlandse radiotelescoop ze wél goed kunnen registreren.

Over de verdere toekomst van Westerbork is nog niet veel bekend, zegt projectleider Agnes Mika. 'Maar de telescoop is nog zeker een tijdje concurrerend te houden met andere instrumenten. En je weet natuurlijk nooit wat er nog aan nieuwe wetenschappelijke onderwerpen voorbij komt waar we iets mee blijken te kunnen.'
 

Honderden schotels

Daarnaast is Apertif een van de officiële pathfinder-projecten voor de Square Kilometre Array (SKA), een radiotelescoop die komende jaren moet verrijzen in Australië en Zuid-Afrika. Momenteel is Nederland vooral betrokken bij het Australische deel van SKA. Dit gedeelte van de telescoop is te zien als de overtreffende trap van LOFAR: zo'n 130.000 antennes die zich richten op laagfrequente radiostraling. Apertif is echter vooral relevant voor het Zuid-Afrikaanse gedeelte: enkele honderden schotels in de Karoo. Momenteel worden die gebouwd met elk één ontvanger, maar in een latere fase van het project zouden ook die een raster van meerdere ontvangers kunnen krijgen, à la Apertif.

Beeld: ASTRON