Slechts acht van de uiteindelijke vierenveertig antennestations voor de LOw Frequency ARray (LOFAR) werden gecombineerd om het eerste beeld met hoge resolutie te produceren van een verre quasar bij radiogolflengten van de meter. De eerste afbeelding toont fijne details van de quasar 3C 196, een sterke radiobron op enkele miljarden lichtjaren afstand, waargenomen bij golflengten tussen 4 en 10 m. "We kozen dit object voor de eerste tests, omdat we de structuur ervan heel goed kennen uit waarnemingen bij kortere golflengten", zegt Olaf Wucknitz van de Universiteit van Bonn. “Het doel was niet om iets nieuws te vinden, maar om dezelfde of vergelijkbare structuren ook op zeer lange golflengten te zien om te bevestigen dat het nieuwe instrument echt werkt. Zonder de Duitse stations zagen we alleen een vage klodder, geen onderstructuur. Zodra we de lange basislijnen hadden opgenomen, kwamen alle details naar voren. ”
Vijf stations in Nederland waren aangesloten op drie stations in Duitsland. Om bij zulke lage frequenties gedetailleerde waarnemingen te doen, moeten de telescopen ver uit elkaar staan. Wanneer voltooid, beslaat de LOFAR-array een groot deel van Europa.
Waarnemingen bij golflengten die door LOFAR worden bestreken, zijn niet nieuw. In feite begonnen de pioniers van de radioastronomie hun werk in hetzelfde bereik. Ze waren echter alleen in staat om zeer ruwe kaarten van de lucht te maken en alleen de posities en intensiteiten van objecten te meten.
"We keren nu terug naar dit lang verwaarloosde golflengtebereik", zegt Michael Garrett, algemeen directeur van ASTRON in Nederland, de instelling die het internationale LOFAR-project leidt. “Maar deze keer zijn we in staat om veel zwakkere objecten te zien en, nog belangrijker, om zeer fijne details in beeld te brengen. Dit biedt geheel nieuwe mogelijkheden voor astrofysisch onderzoek. ”
"De hoge resolutie en gevoeligheid van LOFAR betekenen dat we echt onbekend terrein betreden en dat de analyse van de gegevens dienovereenkomstig ingewikkeld was", voegt Olaf Wucknitz toe. “We moesten compleet nieuwe technieken ontwikkelen. Desondanks verliep het maken van de beelden uiteindelijk verrassend vlot. De kwaliteit van de data is verbluffend. ' De volgende stap voor Wucknitz is om LOFAR te gebruiken voor het bestuderen van zogenaamde zwaartekrachtlenzen, waarbij het licht van verre objecten wordt vervormd door grote massaconcentraties. Een hoge resolutie is vereist om de interessante structuren van deze objecten te zien. Zonder de internationale stations zou dit onderzoek onmogelijk zijn.
LOFAR zal bestaan uit minimaal 36 stations in Nederland en acht stations in Duitsland, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk en Zweden. Momenteel zijn 22 stations operationeel en worden er nog meer opgezet. Elk station bestaat uit honderden dipoolantennes die elektronisch zijn verbonden om een enorme radiotelescoop te vormen die de helft van Europa zal bestrijken. Met de nieuwe technieken die LOFAR heeft geïntroduceerd, is het niet langer nodig om de radioantennes op specifieke interessante objecten te richten. In plaats daarvan is het mogelijk om meerdere delen van de lucht tegelijkertijd te observeren.
De resolutie van een reeks radiotelescopen hangt rechtstreeks af van de afstand tussen de telescopen. Hoe groter deze basislijnen zijn ten opzichte van de waargenomen golflengte, hoe beter de bereikte resolutie. Momenteel bieden de Duitse stations de eerste lange basislijnen van de array en verbeteren ze de resolutie met een factor tien in vergelijking met alleen de Nederlandse stations. ASTRON-functionarissen zeggen dat de beeldkwaliteit aanzienlijk zal verbeteren naarmate meer stations online komen.
"We willen LOFAR gebruiken om te zoeken naar signalen uit zeer vroege tijdperken van het heelal", zegt Benedetta Ciardi van het Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) in Garching. "Ik had zelf een volledig theoretische achtergrond en had nooit gedacht dat ik enthousiast zou worden over een radiobeeld, maar dit resultaat is echt fascinerend."
Bron: Max-Planck-Institut für Astrophysik
