Na jaren van voorbereiding gaat binnenkort de bouw van de enorme radiotelescoop SKA van start. Die moet vanuit Zuid-Afrika en Australië nog onzichtbare radiobronnen aan de zuidelijke sterrenhemel opsporen.

Hoe groter, hoe beter, en met een oppervlak van een vierkante kilometer gaat er niets boven de geplande radiotelescoop Square Kilometer Array in Zuid-Afrika en Australië. Dat megaproject van 1,9 miljard euro gaat na jaren van voorbereiding de bouwfase in, maakt de besturende SKA Council bekend tijdens een persconferentie. Dankzij zijn enorme oppervlak wordt die radiotelescoop wel vijftig keer zo gevoelig als bestaande observatoria. Ook Nederland doet met zijn instituut voor radiosterrenkunde ASTRON in Dwingeloo mee aan de ontwikkeling ervan.

Lees ook:

• Vijf SKA-voorlopers
• Wat is de beste plek om een telescoop te plaatsen?

Een miljoen radioantennes

SKA is eigenlijk niet één telescoop, maar twee: de sites in het westen van Australië en in Zuid-Afrika zijn elk gevoelig voor verschillende golflengtes en zullen andere verschijnselen bestuderen. SKA-Low in Australië specialiseert zich met dipoolantennes (moderne versies van oude tv-ontvangers) in lange golflengtes, terwijl SKA-Mid in Afrika zich met schotelantennes op de kortere golflengtes richt.

“Met SKA kunnen we individuele gaswolken in nabije sterrenstelsels bestuderen”

Erwin de Blok – hoogleraar sterrenkunde

In totaal komen er meer dan honderdduizend radio-ontvangers in het SKA-netwerk, waaronder die van vier voorloperprojecten zoals MeerKAT (Zuid-Afrika) en ASKAP (Australië). Die antennes schieten geen foto’s van de hemel, maar geven aan hoeveel radiostraling ze wanneer opvingen. Door patronen uit die datazee te vissen met een supercomputer, zoals wanneer een piekje in het signaal bij verschillende antennes aankomt, kan SKA zelfs zwakke signalen opsporen en een haarscherp beeld van het heelal opbouwen.

Alleskunner

Het mooie is dat de reuzentelescoop scherp beelden kan maken in een groot golflengtegebied. Dat maakt de radiotelescoop geschikt voor uiteenlopend onderzoek in het nabije en verre heelal. “SKA wordt bijvoorbeeld zo gevoelig, dat we ermee kunnen zien hoe planeten rond andere sterren reageren op uitbarstingen van plasma van hun moederster”, zegt sterrenkundige Harish Vedantham van ASTRON en de Rijksuniversiteit Groningen. “En omdat die reactie afhangt van het magneetveld van de exoplaneet, kunnen we zo ook leren wat voor magneetvelden exoplaneten hebben – de veilige paraplu voor eventueel leven.”

“Met de resolutie van SKA kunnen we individuele gaswolken in nabije sterrenstelsels gaan bestuderen”, kijkt hoogleraar sterrenkunde Erwin de Blok vooruit, als hoogleraar verbonden aan ASTRON, de Rijksuniversiteit Groningen en de Universiteit van Kaapstad. “Zulke gaswolken hebben we tot nu toe alleen in de Magellaanse Wolken en Andromeda kunnen zien, en in onze eigen Melkweg natuurlijk.”

SKA gaat tenslotte ook helpen het vroegste heelal in beeld te brengen, hoopt Vedantham. “Honderd miljoen jaar na de Oerknal (het heelal is nu 13,7 miljard jaar oud, red.) ontstonden de eerste sterren en sterrenstelsels in een tijdperk dat we ‘cosmic dawn’ noemen. SKA is de eerste radiotelescoop die gevoelig genoeg is om de radiosignalen van die periode op te vangen.”

Nederlandse bijdrage

Van 2021 tot 2030 zullen de bouw en het gebruik van SKA zo’n 1,9 miljard euro kosten. Volgens Michiel van Haarlem, hoofd van het Nederlandse SKA Office bij ASTRON, gaat de helft van dat bedrag naar de bouw van apparatuur en infrastructuur zoals wegen. Nederland draagt 39 miljoen euro bij aan het project, die deels terugkomen in de vorm van bouwopdrachten.

Nog voor de bouwfase begon, hebben de SKA-lidstaten afgesproken hoe het werk verdeeld wordt. Landen richten zich voornamelijk op het bouwen van onderdelen die ze de afgelopen jaren mee hielpen te ontwerpen, vertelt Van Haarlem. De komende achttien maanden worden er contracten gesloten met Nederlandse bedrijven die samen met ASTRON gaan bouwen aan SKA.

Nederland levert bijvoorbeeld een bijdrage aan de software waarmee de ultragevoelige beelden van de hemel worden gemaakt en bouwt met andere landen een systeem van supercomputers. Die verwerken de meetdata van SKA’s 130.000 radioantennes in hoog tempo en maken er afbeeldingen van de hemel van. Ook ontwikkelt ons land elektronica en lasers om de signalen van de Australische antennes over tientallen kilometers te verzenden.

Datastroom

Naast software en apparatuur zorgt Nederland ook voor een SKA Regional Centre dat de enorme datastroom verwerkt, analyseert en publiceert. De onbewerkte hoeveelheid data die de telescoop per jaar produceert is volgens hoogleraar Peter Quinn van het internationale centrum voor radioastronomie ICRAR evenveel data als er in 2020 door het hele internet ging.

Volgens Van Haarlem kunnen we de eerste resultaten van de reusachtige radiotelescoop in 2024 verwachten. Rond die tijd is nog maar 10 procent van de uiteindelijke telescoop gebouwd. In de jaren erna komen er steeds meer antennes bij en worden de twee SKA-telescopen steeds gevoeliger.

Bronnen: Persbericht, SKA Telescope, Michiel van Haarlem, Harish Vedantham, Erwin de Blok

Beeld: SKAO, ICRAR, SARAO

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!