Lofar kan ook dienstdoen als deeltjesdetector

De Lofar-radiotelescoop in Drenthe kan ook dienstdoen als deeltjesdetector. Dit blijkt uit onderzoek van een internationaal team van sterrenkundigen die de opgevangen radiosignalen van de telescoop bestudeerden en hun bevindingen woensdag in Nature plaatsten.

Om hierachter te komen bestudeerden de astronomen 150 dagen aan meetgegevens van zogenaamde deeltjesdouches. Een deeltjesdouche ontstaat als kosmische, elementaire deeltjes met de atmosfeer van de aarde botsen. De gegevens laten zien dat de deeltjes voornamelijk bestaan uit protonen en kernen van heliumatomen. Ook lijken de meeste deeltjes, in tegenstelling tot wat tot nu toe werd gedacht, uit de Melkweg te komen en niet verder weg uit het heelal. Met de meetgegevens konden de onderzoekers een nieuw model opstellen dat de radiosignalen van de botsende kosmische deeltjes nauwkeurig kan ontrafelen.

In een bericht op Astronomie.nl zegt de eerste auteur van het artikel, Stijn Buitink van de Vrije Universiteit Brussel, dat er nu gedacht wordt dat er een soort deeltjesversneller in ons eigen sterrenstelsel zit. Dat zou een zeer grote ster kunnen zijn. In vergelijking met een deeltjesversneller als CERN is die ster miljoenen keren zo sterk.

"De deeltjes waar we naar kijken hebben zeer uiteenlopende energieën", legt Buitink aan Tweakers uit. "De hoogste bereiken zelfs zo'n 10²⁰ elektronvolt. Ze worden wel steeds zeldzamer en om de hoogste energieën te meten met een zeker regelmaat heb je dus ook een heel grote detector nodig. Qua grootte is Lofar geschikt om deeltjes tot ongeveer 10¹⁸eV te meten en daar komt dus die factor miljoen vandaan. Wel meten we veel meer deeltjes op lagere energieën."

We vragen ons af hoe dan een vergelijking met de Large Hadron Collider bij CERN te maken is, aangezien daar twee deeltjes met dezelfde energie van zo'n 7 tera-elektronvolt of 7×10¹²eV uit tegenovergestelde richting op elkaar knallen, resulterend in een maximale botsingsenergie van zo'n 14TeV. "Bij die botsingen vliegen de deeltjes die in die botsing gecreëerd worden alle kanten op", zegt Buitink. "De kosmische deeltjes botsen op luchtmoleculen die min of meer stilstaan. In dat geval vliegen alle secundaire deeltjes in ongeveer de oorspronkelijke richting van het kosmische deeltje verder vanwege impulsbehoud. Die secundaire deeltjes botsen ook weer. Zo ontstaat er een kettingreactie waarin uiteindelijk miljoenen deeltjes worden geproduceerd die nog steeds met z'n allen richting grond vliegen. In dat proces wordt ook radiostraling gevormd die wij meten."

Daarmee is het volgens Heino Falcke van de Radboud Universiteit in Nijmegen dus mogelijk heel precieze metingen te doen en hoge-energiedeeltjesfysica te bedrijven met behulp van de eenvoudige FM-radioantennes zoals die bij Lofar gebruikt worden. De techniek kan makkelijk op andere plaatsen gebruikt worden, zoals bij het project rond het Pierre Auger Observatory in Argentinië. Hier worden honderden radioantennes neergezet in een gebied dat in totaal drieduizend vierkante kilometer beslaat. Het is het grootste experiment ter wereld rond kosmische deeltjes.

Lofar is een radiotelescoop die is samengesteld uit 20.000 kleine antennes. Het kerngebied met ongeveer de helft van alle antennes is zo'n twee kilometer in doorsnede, met daarbuiten nog een tiental andere velden met antennes. Die staan in de noordelijke Nederlandse provincies, en op vijf locaties in Duitsland, een in Zweden, een in Engeland, een in Frankrijk en drie in Polen.

De paper is in Nature te vinden.

Radiosignalen die na een deeltjesdouche neerdalen op de Drentse Lofar-telescoop. Beeld: Heino Falcke, Radboud Universiteit

Reacties (22)

[mta]

En dan te bedenken dat het Lofar netwerk serieus wordt bedreigd door het plaatsen van windmolens in de directe omgeving. Voor een wetenschappelijk hoogstandje wel een triest gegeven: http://www.dvhn.nl/drenth...r-te-nekken-21150158.html

[freaq]

zeldzaam dat er echt een goede reden is tegen windmolens, maar moet zeggen dat ik dit wel goed kan voorstellen, is ermeer informatie beschikbaar over hoe deze windmolens storing zouden veroorzaken?
en ik vraag me af dat als windmoles zoveel storing veroorzaken, wat dat dan nog meer doet.

[DrivinUCrazy]

Windmolens zijn elektrische generatoren. Die werken met (elektro)magnetische velden. In de regel heb je daar op een beetje afstand geen enkele last van. Daar zorgt de EMC-richtlijn voor. Alle apparatuur moet een bepaalde mate van storing kunnen weerstaan, en mag maar een maximale hoeveelheid storing uitzenden. Afhankelijk van de omgeving zijn daar verschillende gradaties in; in een industriële mag je bijvoorbeeld iets meer storing veroorzaken, maar moet je apparatuur ook veel beter ertegen kunnen.

Dat gaat meestal goed, op één uitzondering na. Als je nou een hele gevoelige ontvanger hebt, kan het best zijn dat je deze storing oppikt. En het hele idee van zo'n telescoop is dat het een supergevoelige ontvanger is... De apparatuur hoeft er dan nog geen last van te hebben, maar als het je meetresultaten verstoort is je telescoop waardeloos geworden.

[Kermit123]

Waarom staan die dingen niet gewoon in een vinex wijk in de randstad? Daar waait het nog meer, is er al herrie en is de horizon toch al vervuild. Geheel in lijn met eerdere discussies over internet en mobiele netwerken, zou ik zeggen: die dingen neerzetten op de plek waar ook de meeste afnemers zitten...

Ik weet het off topic, maar kon het niet laten...

[mark184]

Misschien moeten we dan woonwijken om kerncentrales gaan bouwen en een hoogspanningskabel door je huis, of in een windmolen gaan wonen. Werkelijk???

[GeoBeo]

Of gewoon geen windmolens neerzetten en in de plaats van 10000 windmolens die overal in de weg staan alles vanuit 2 afgelegen kern centrales voeden.


Oh wacht, veel te logisch.

[robin15243]

Kerncentrales zijn gevaarlijk. Herinner je je Tjernobyl niet, van 30 jaar geleden? Er is namelijk heeelmaaaaal niks veranders sindsdien. *Ahum* En ik knuffel bomen.

/s

[GeoBeo]

Als je kijkt naar het aantal doden per opgewekte TWH (inclusief Chernobyl) is kern energie nog steeds het veiligste. Ongeveer 4x veiliger dan wind energie.

http://motherboard.vice.c...he-deadliest-power-source

[Bestiole]

Heb je het artikel uberhaupt wel gelezen ?

"Wind Power

Bradley claimed that 133 people had been killed in the wind power industry since the 70s, "a high figure considering the relatively small size of the wind sector." But Bradley counted every single person who ever died while being even tangentially related to the industry—Media Matters points out that he counted suicides, deaths during wind power protests, even vagrants who died on the premises of wind farms. The more widely-accepted statistic is 12 fatalities in total. Yes, twelve. Over four decades."

[GeoBeo]

Heb je het artikel zelf wel gelezen behalve de eerste alinea? Lees even verder...

[Morelleth]

*hint: sarcasme

Compleet offtopic maar toch ff.
Naast veiligheid is windenergie helemaal niet zo schoon als geclaimed wordt. Tenminste het maken van de generatoren.
Nogal wat "zeldzame" metalen voor nodig om ze efficiënter te maken (en daarmee economisch rendabel) die met niet echt milieuvriendelijke technieken worden gewonnen.
Nog los van het feit dat die dingen door idiote subsidieregelingen vaak al binnen de bruikbare periode worden vervangen om meer geld binnen te kunnen harken.

Serieus, geef mij maar 2 of 3 kerncentrales in Nederland. (en sluit dat ding in Doel)
In plaats van tig windmolenparken, steenkoolcentrales (die overigens ook redelijk meevallen qua vervuiling) en gas gestookte dingen.
Of nog slechter de weet ik hoeveel bruinkoolcentrales die in Duitsland weer volop in gebruik zijn wegens het gedwongen terugschroeven van kernenergie na Fukushima.
Nederland is uitermate bedreven in risico's laag houden door extreme veiligheidseisen. Tsunami gevaar is er eigenlijk niet. (en zelfs daar kunnen maatregelen voor getroffen worden met de kennis die hier is), aardbevingsgevaar ook niet (op gaswinningsgebied na dan natuurlijk).
Blijft over wat je doet met het kernafval. Daar valt over te discussiëren.
Maar als er nu eens wat meer ontwikkeling in kernenergie en kernfusie wordt gestoken ben ik benieuwd wat daar uit komt.

[robin15243]

Sarcasme over het internet blijft moeilijk.

Verder ben ik het helemaal met je eens dat we zouden moeten overstappen op kern-energie.

[Kermit123]

Maar waarom is het dan wel OK om hem bij mij in de tuin te zetten?
Het is puur een esthetische de randstad wil wel de energie maar heeft geen zin om ze te zien of te horen. Prima, maar zorg dan ook voor de rest hier, dus fatsoenlijke infrastructuur en niet alles wegbezuinigen.
Typisch gevalletje 'not in my backyard', er zijn zat plekken in de randstad waar je die dingen kwijt kunt, maar ja het is natuurlijk niet zo'n fraai gezicht uit je Vinex huisje

[Gurd]

Ja bizar. Het gaat niet eens om het verpesten van het uitzicht maar om het verspillen van miljoenen aan ons belastinggeld. Om het maar niet eens te hebben over hoe pissig andere landen gaan zijn die er gezamenlijk nog veel meer geld ingestopt hebben.

Door juist nog meer belastinggeld te verspillen om ze daar neer te zetten terwijl ze vrijwel overal in de rest van Nederland voor het zelfde geld neer gezet kunnen worden zonder het project te verstoren.

Als dat plan door gaat moeten er een aantal politici en ambtenaren in witte jasjes worden afgevoerd naar het gekkenhuis.

[TD-er]

Ik weet niet of het zo'n binair gegeven is, of lofar, of windmolens.
Je zou dergelijke molens ook kunnen afschermen. Maar dat zul je moeten testen en dat geeft vertraging en kost geld, dus zal er lang gezocht worden naar de "expert" die wil zeggen dat dat ook wel achteraf kan. En als het niet blijkt te kunnen is het "jammer maar helaas".

Politiek in een notendop.

[Verwijderd]

dat er een soort deeltjesversneller in ons eigen sterrenstelsel zit. Dat zou een zeer grote ster kunnen zijn.

Uiteraard kan dat, maar dat zou inhouden dat we toch een beetje blind zijn? Zelfs bruine dwergen geven licht, en alle sterren zijn zo groot dat we het echt wel zien in de banen van de planeten. Zelfs Planet X, waar nu naar gezocht wordt, kan geen ster zijn.
Overigens een betere link dan die in de paragraaf: http://www.astroblogs.nl/...oen-als-deeltjesdetector/

[.oisyn]

Sterrenstelsel ≠ planetenstelsel (of in ons geval: zonnestelsel) . De melkweg is "ons" sterrenstelsel.

[Verwijderd]

Klopt, zo had ik hem nog niet gelezen.
Het kan dus ook Sag A* zijn, we weten dat die twee jets heeft, wellicht een kleinere die zijdelings gaat?

[letatcest]

Dank voor de link, die was nog niet vrijgegeven bij het bericht van te voren ;-) we zullen hem wijzigen!

[dehim]

Eigenlijk worden deze hoog energetische deeltjes gewoon gegenereerd in een gigantische deeltjesversneller van een extreem intelligente buitenaardse beschaving die hun eigen wetenschappelijk onderzoek doet.

[Durandal]

.. en vergeten zijn het afsluitkapje te plaatsen?

[tapkcir]

Eigenlijk worden deze hoog energetische deeltjes gewoon gegenereerd in een gigantische deeltjesversneller van een extreem intelligente buitenaardse beschaving die hun eigen wetenschappelijk onderzoek doet.

En dat allemaal in de blaas van een wezen. Want uiteindelijk is het heelal niet meer dan dat.