Opening the low frequency window to the high redshift Universe - promotie Harish Vedantham (RUG)

Vrijdag 26 juni promoveerde de in India geboren Harish Vedantham aan de Rijksuniversiteit Groningen. Hij promoveerde op de 'kosmische dageraad, het tijdperk waarin de eerste lichtgevende structuren (sterren en sterrenstelsels) zich vormden. Dat is een van de laatste nog niet verkende periodes in de geschiedenis van het heelal. Een nieuwe generatie radiotelescopen, waaronder LOFAR, helpt ons deze onbekende periode te observeren en zorgt voor een revolutie in ons begrip van de vorming van structuren in het vroege heelal.

Belangrijk is de zogeheten waterstof 21-cm lijn uit deze periode. Door kosmische expansie bereikt dit 21-cm signaal ons op lage radio-frequenties (50 tot 200 MHz). Harish Vedantham onderzocht mogelijke storingsbronnen die met dit signaal interfereren.

Een belangrijke, onopgeloste uitdaging in lage-frequentie waarnemingen is het correct verklaren van en corrigeren voor de effecten die de atmosferische laag de ionosfeer heeft op het radiosignaal dat zich erdoor voortplant. In zijn proefschrift beschrijft Vedantham een mathematische structuur om de scintillatie (vergelijkbaar met het fonkelen van sterren) door de ionosfeer te bestuderen en de effecten hiervan op radio-observaties van het vroege heelal te bepalen.

Hij laat zien dat de soms stevige ionosferische corrupties geen fundamentele beperking vormen voor de detectie van het 21-cm signaal uit het vroege heelal. Daarnaast introduceert hij een nieuwe observationele techniek die gebruik maakt van de maan als temperatuurreferentie om het spectrum van de radiohemel nauwkeurig te kunnen meten.

Deze techniek zou in de toekomst kunnen leiden tot detectie van het 21-cm signaal, gemiddeld over de hemel, van de Kosmische Dageraad. Maar hij noemt ook de mogelijkheden hiervan op korte termijn, namelijk om de compositie en temperatuur van de maankorst met grote nauwkeurigheid te meten.

Het onderzoek van Harish Vedantham vond plaats bij de afdeling Sterrenkunde, Kapteyn Instituut, met financiering van de European Research Council. Vedantham werkt nu als postdoc bij Astron.

Promotie: vrijdag 26 juni 2015
Rijksuniversiteit Groningen, Faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen
Promotoren: prof. dr. L.V.E. Koopmans en prof. dr. A.G. de Bruyn
Persoonlijke webpagina van Harish Vedantham | proefschrift (pdf)