Vermomde supertelescoop in het Drentse veen

Dit is hem dan. De grootste radiotelescoop in de wereld. De vlaggenstok voor me is niet veel groter is dan ikzelf. Vanaf de top lopen onder een hoek van 45 graden vier draden naar beneden, die uiteindelijk met tentharingen in het Drentse veen prikken. De bodem van deze ‘piramide’ is een stalen frame dat over een bouwzeil ligt. Is dit het staaltje high tech waarmee astronomen de hoogste wetenschappelijke bladen halen?

Om te begrijpen wat LOFAR (Low-Frequency Array) is moet je naar het grote plaatje kijken. Michiel Brentjens, die naast me staat, helpt me. Hij is wetenschapper bij het onderzoeksinstituut ASTRON. De tientallen vlaggenstokken die in mijn omgeving staan waren me niet ontgaan, maar die veel verder weg verscholen zijn wel. Brentjens wijst ze een voor een aan. In noordoostelijke richting in de buurt van een boerderij, in noordwestelijke richting net voor een rij bomen, en in zuidwestelijke richting op de Hondsrug die in de verte boven het zacht glooiende landschap uitsteekt. De installatie is gigantisch.

Geen Hubble-plaatjes

LOFAR werd in 2010 officieel in gebruik genomen. De basis van de telescoop stond er toen, maar nog niet alle meetstations waren operationeel en ook ‘achter de schermen’ moest er nog veel gebeuren aan de infrastructuur voor de dataverwerking. Spuwt LOFAR inmiddels prachtige plaatjes à la Hubble-telescoop? “Nee”, zegt Brentjens. “En LOFAR zal dat ook nooit doen.”

“De telescoop haalt door zijn grote afmeting (de diameter is bijna 2000 kilometer – red.) een beeldscherpte die weliswaar in de buurt komt van Hubble, maar is gevoelig voor straling met een golflengte van enkele tot tientallen meters”, zegt Brentjens. Daarmee krijg je doorgaans geen strakke Hubble-plaatjes van sterren en de gaswolken waaruit ze ontstaan. Maar je wint wel andere informatie die optische telescopen volledig ontgaat: bijvoorbeeld het nagloeien van gas dat miljoenen jaren geleden door zwarte gaten de ruimte in werd geslingerd. Of gloeiend gas dat tussen de allereerste sterrenstelsels in het universum zat.

Nederland heeft een lange geschiedenis van radioastronomie, die begon met de Dwingeloo Radiotelescoop in de jaren 1950. In de jaren 1970 kwam daar de Westerbork Synthese Radio Telescoop bij. LOFAR is de laatste telescoop in de reeks en is gevoelig voor radiosignalen uit het zeer jonge universum, maar ook geschikt voor het onderzoeken van kosmische straling, de zon en de richting van magnetische velden in onze Melkweg.

Bakken met bits

Maar hoe gaat radioastronomie in zijn werk? Brentjens en collega’s turen niet door een lens om sterren met eigen ogen van dichtbij te bekijken. LOFAR-astronomen zitten achter de computer, bij ASTRON in Dwingeloo, ongeveer 30 kilometer verderop, of bij een van de universitaire groepen die gebruikmaken van de telescoop. Radioastronomie is de kunst van databewerking: de ‘ruwe’ signalen die LOFAR ontvangt net zo lang masseren en gladstrijken totdat je bruikbare informatie hebt. Zou je luisteren naar een onbewerkt signaal van de telescoop dan hoor je niets anders dan radioruis.

Vanochtend ben ik met Brentjens bij ASTRON in de controlekamer van LOFAR. Op een groot scherm is de drukke planning van LOFAR te zien. Momenteel doet de telescoop metingen voor een project dat alle meetbare radiobronnen in het universum systematisch in kaart brengt. Over een paar uur krijgt een ander project voorrang. De telescoop werkt alle dagen van de week, ‘s nachts én overdag. In het weekend lijkt LOFAR vrij. “De landen die meetstations hebben mogen ze op dan gebruiken voor eigen onderzoek”, zegt Brentjens. “De stations werken dan niet als een grote telescoop, maar met alleen de stations in Drenthe kunnen we prima pulsars onderzoeken, of beelden maken van onze zon.”

Op andere monitoren is de status van de Europese stations te zien, en de enorme golf aan data die ze per glasvezelnetwerk bij ASTRON afleveren. Ieder station levert per seconde 300 megabyte ruwe data, zegt Brentjens. Omdat het onmogelijk is om dat allemaal op te slaan, wordt de informatie van alle antennes gecombineerd tot een compacter signaal. Die integratie is een wiskundige klus waarvoor bij de Rijksuniversiteit Groningen speciaal een supercomputer staat te ronken.

In 2011 zei een betrokken wetenschapper op NEMO Kennislink dat we tegen 2013 wel zouden moeten weten of de wetenschappelijke plannen met LOFAR überhaupt mogelijk zijn. Zijn ze er nu in 2017 al uit, kunnen we de ‘kleuterjaren van het universum’ zien met deze radiotelescoop? Brentjens lacht. “We weten het nog steeds niet. We hebben het nog niet gemeten, daarvoor moet de ruis nog omlaag. We moeten langer meten en de ruisbronnen beter onderdrukken. Dat vergt nog veel onderzoek. In zekere zin kun je zeggen dat we niet alleen het universum onderzoeken, maar ook de radiotelescoop zelf.”