De radiotelescoop in Westerbork beschikt sinds enige tijd over een speciale detector om pulsars waar te nemen, PuMa. Pulsars zijn neutronensterren die zeer snel pulserende radiostraling uitzenden. Met de PuMa-detector kan in de individuele pulsen zelfs nog een substructuur onderscheiden worden. Die wijst erop, dat de radiostraling onstaat in losse gebiedjes vlak boven het oppervlak van de neutronenster, die maar 20 meter in doorsnede zijn
Dit onderzoek, waarop astronoom Marco Kouwenhoven maandag 9 oktober hoopt te promoveren aan de Universiteit Utrecht, kan mogelijk meer licht werpen op het precieze mechanisme waarmee een neutronenster z'n karakterisiteke, intense bundels radio- en andere straling opwekt. Een neutronenster is het restant van een zware ster die in een supernova-explosie aan z'n eind komt. De buitenste lagen worden de ruimte in geblazen, maar de kern stort onder z'n eigen gewicht ineen totdat meer dan een zonsmassa aan materie zit samengeperst in een bol met een diameter van slechts 20 kilometer. Bij zo'n gigantische druk kan materie alleen bestaan als dicht opeengepakte neutronen, met een soortelijk gewicht miljoenen malen groter dan dat van lood. Een jonge neutronenster draait honderden malen per seconde rond z'n as en zwiept als een vuurtoren een bundel straling in het rond. Als de aarde toevallig in het pad van de bundel ligt, is dat zichtbaar als een zeer snel pulserende, puntvormige radio-bron: een pulsar. Het grote probleem is dat de aan de bron haarscherpe radiopulsen op hun weg door de ruimte steeds meer worden 'uitgesmeerd' tot een signaal dat schijnbaar niet meer is dan ruis. Er is subtiele detector-techniek en veel rekenkracht van computers nodig om zwakke pulsars te identificeren en het oorspronkelijke signaal te reconstrueren. De Instrumentele Groep Fysica van de Universiteit Utrecht heeft samen met wetenschappers van deze universiteit en van de Universiteit van Amsterdam de afgelopen jaren de speciale pulsarmachine PuMa gebouwd. Deze is momenteel een van de beste apparaten ter wereld om pulsars waar te nemen. PuMa is dit jaar gebruikt om de precieze structuur te onderzoeken van het gebied op of vlak boven de neutronenster waar de radiostraling gevormd wordt. De fysische processen onder zulke extreme zwaartekracht en magnetische velden zijn op aarde niet na te bootsen, en worden nog niet goed genoeg begrepen. Bij sommige pulsars blijkt de radiobundel een langzaam ronddraaiende carrousel van sub-bundels. Aan de voet zijn deze subbundels waarschijnlijk slechts 20 meter breed en staan ze zo'n 50 meter uit elkaar. Het is zeer opmerkelijk dat een dergelijke kleine structuur op afstanden van zo'n 1000 lichtjaar waargenomen kon worden.
Dat PuMa een uitzonderlijik instrument is, bleek ook in februari van dit jaar. De NASA verzocht Westerbork toen om naar de vermiste Mars Polar Lander te zoeken. Mogelijk zond het ruimteschip na z'n landing op Mars nog een zeer zwak signaal uit, in sterkte vergelijkbaar met een mobiele telefoon. De combinatie PuMa-Westerbork was bij uitstek geschikt voor deze opsporingsactie. Echter, na 4 pogingen moest geconcludeerd worden dat er geen signaal gevonden was en dat de Polar Lander hoogstwaarschijnlijk was neergestort.
Marco Kouwenhoven, 'Pulsar observations with the Westerbork Synthesis Radio Telescope', promotie 9 oktober.
Zijn onderzoek is mede mogelijk gemaakt door NOVA. NOVA investeert samen met de stichting ASTRON in een nog geavanceerdere pulsar-detector voor de Westerbork radiotelescoop, PuMa-2. Deze zal in 2005 in diverse opzichten de beste ter wereld zijn.
Contact:
M.L.A.Kouwenhoven@astro.uu.nl
NOVA Informatie Centrum
nova@astronomie.nl
020-5257480