Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Astronomen willen met ruimtetelescopen scherpere foto's maken van zwarte gaten

Wetenschappers van de Radboud-universiteit willen twee of drie radiotelescopen in een baan om de aarde plaatsen. Dat moet afbeeldingen van zwarte gaten opleveren met een hogere resolutie dan de eerste afbeelding van een zwart gat, die in april werd getoond.

Wetenschapper Freek Roelofs, onderdeel van de afdeling astrofysica van de Radboud-universiteit en hoofdauteur van het conceptonderzoek, zegt in een toelichting aan Tweakers dat het nodig is om de ruimte in te gaan voor het verhogen van de resolutie met meer dan een factor vijf. Daarmee moeten veel meer details zichtbaar worden, zodat er betere informatie is om de relativiteitstheorie van Einstein te kunnen testen. Kleine afwijkingen van Einsteins theorie zouden met de hogere resolutie zichtbaar moeten worden.

Of er bij het zogeheten Event Horizon Imager-project twee of drie satellieten in een baan om de aarde moeten worden gebracht, is nog niet duidelijk. Een eventuele planning met een duidelijk schema is er ook nog niet. Momenteel wordt er samen met de ESA gekeken naar de haalbaarheid. Roelofs zegt dat er gedacht moet worden aan een periode ergens na 2030. Voor het slagen van het project is het onder meer cruciaal dat de positie en snelheid van de satellieten heel accuraat kunnen worden bepaald. De wetenschappers denken dat dit vanuit technisch oogpunt haalbaar is.

Vorige maand hebben astronomen van de Event Horizon Telescope, een wereldwijd samenwerkingsverband met een netwerk van radiotelescopen, de eerste afbeelding van een zwart gat getoond. Daarin hadden wetenschappers van de Radboud-universiteit een belangrijk aandeel. Toen werd aangegeven dat er al plannen zijn om in de toekomst nog scherpere beelden te maken. Daartoe is er het plan om een millimetertelescoop in Afrika te bouwen en daarvoor hebben al meerdere partijen interesse getoond. Het gaat dus om een uitbreiding van het aantal radiotelescopen in het netwerk. Roelofs licht toe dat dat aardse project gewoon doorgaat en dus losstaat van het concept om radiotelescopen in de ruimte te brengen.

Volgens het plan worden er twee of drie satellieten in een middelhoge, cirkelvormige baan om de aarde geplaatst. Het gaat hierbij om schotels van maximaal 4,4 meter. Roelofs legt uit dat die diameter bewust is gekozen, omdat de satellieten dan net in een Ariane 6-raket passen. In het geval van drie satellieten wordt de diameter per schotel 4 meter, omdat 4,4 meter-schotels niet zouden passen in het geval van drie radiotelescopen. Volgens Roelofs is het opvouwen en in de ruimte uitklappen van de telescopen, zoals dat bijvoorbeeld bij de James Webb-telescoop in 2021 moet gaat gebeuren, geen optie. Dat heeft in theorie het voordeel dat een grotere schotel mogelijk is, maar het heeft ook een belangrijk nadeel. Omdat er met hoge frequenties wordt gewerkt zou de kleinste afwijking al meteen problematisch zijn. Het risico op afwijkingen is een stuk groter bij een telescoop die in feite uit meerdere delen bestaat en in de ruimte nog heel precies uitgeklapt moet worden.

Een belangrijke reden om naast de uitbreiding van het aardse netwerk van radiotelescopen ook schotels in de ruimte te plaatsen, is het gebruik van hogere frequenties. Dat maakt de hogere resoluties mogelijk. Op aarde is dat lastig door de werking van de atmosfeer. Daar wordt een deel van de straling op hogere frequenties geblokkeerd, waardoor er een limiet zit aan de resolutie die kan worden gehaald. Daar komt bij dat de telescopen op aarde een vaste afstand tot elkaar hebben. Dat probleem speelt in de ruimte niet; de twee of drie telescopen worden op ietwat afwijkende banen om de aarde gebracht. Ze beginnen op hetzelfde punt maar er is een snelheidsverschil, waardoor de onderlinge afstand tot elkaar steeds groter wordt. Op die manier kunnen er zoveel mogelijk metingen worden verricht op verschillende afstanden tot elkaar.

In principe staan de ruimtetelescopen op zichzelf en dus staat het project los van de aardse radiotelescopen die voor het EHT zijn gebruikt. Heino Falcke, hoogleraar astrodeeltjesfysica en radioastronomie aan de Nijmeegse Radboud Universiteit, stelt echter dat een hybride-variant ook wordt overwogen, waarbij de ruimtetelescopen worden gecombineerd met de aardse radiotelescopen. Dat zou het mogelijk moeten maken om bewegende beelden van een zwart gat te produceren en wellicht is het zelfs mogelijk om meer en zwakkere bronnen te observeren, aldus Falcke. Het gaat dan bijvoorbeeld ook om Sagittarius A*, het zwarte gat in het centrum van het Melkwegstelsel. Deze is bewust niet in beeld gebracht bij het EHT-project, omdat dit zwarte gat erg beweeglijk is in vergelijking met het in april getoonde zwarte gat M87*.

Bij het Event Horizon Telescope-project werd de enorme bak aan vergaarde data aangeleverd op harde schijven, wat door supercomputers is verwerkt. In de ruimte is dat geen optie, dus worden er verbindingen gebruikt met lasers. De data wordt deels in de satellieten verwerkt, om vervolgens te worden doorgestraald naar de aarde via een laserlink.

De huidige conceptstudie is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Astronomy & Astrophyics, onder de titel Simulations of imaging the event horizon of Sagittarius A* from space.

Een simulatie die inzichtelijk maakt wat het verschil in resolutie zou opleveren als afbeeldingen van de Event Horizon Telescope (rechterkolom) worden vergeleken met afbeeldingen die zijn gemaakt door toepassing van hogere radiofrequenties (linkerkolom), zoals bij de ruimtetelescopen van de Event Horizon Imager het geval zal zijn. Het gaat hierbij om simulatieafbeeldingen van Sagittarius A*.

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

07-05-2019 • 13:57

68 Linkedin Google+

Submitter: hgkertjed

Reacties (68)

Wijzig sortering
Omdat al het geld dat in deze soort projecten wordt gepompt niet verloren gaat, het levert vaak zelfs een veelvoud van de investering op.

En het percentage van al het geld in de wereld dat in wetenschap wordt gestoken is nog altijd relatief weinig ten opzichte van andere, in mijn ogen minder belangrijke, zaken.

Dat we onze eigen aarde naar de klote aan het helpen zijn is zeker waar, maar daar heeft dit bitter weinig mee te maken. Dit staat beter bekend als de appeal to worse problems, dat is een logische denkfout.

De reden dat mensen niet goed reageren op dit soort comments is omdat het een populistische reactie is, gebaseerd op slechte of ondoordachte argumenten.

[Reactie gewijzigd door mendax op 7 mei 2019 18:19]

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Cartech

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True