7 februari 2023

Hoe kunnen die antennes van LOFAR een bepaalde richting uitkijken?

LOFAR. Credit: ASTRON.

In Drenthe bevindt zich op de zogenaamde ‘superterp’ bij Exloo het hart van LOFAR, de Low-Frequency Array ofwel ‘Lage-frequentie telescoop’, een uit zo’n 25.000 losse antennes bestaande radiotelescoop, waarmee radiosignalen uit het heelal met golflengtes tussen 30 en 1,3 meter (frequentie 10-240 MHz) worden opgevangen. Hierboven zie je enkele van die antennes en die staan vanuit de superterp verspreid over vele stations in Noord-West Europa – binnenkort wordt een nieuw station in Noord-Duitsland gebouwd:

Credit: ASTRON.

De vraag die je je wellicht stelt is hoe ze met al die paaltjes in de grond – die er eigenlijk doodsaai uit zien, niet echt dat je denkt ik sta hier bij de grootste radiotelescoop ter wereld – kunnen richten op een bepaald hemelobject, een pulsar of een sterrenstelsel? Van de ‘gewone’ radiotelescopen zoals de Westerbork Synthese Radiotelescoop (WSRT) en Dwingeloo radiotelescoop weet je dat die naar alle kanten kunnen worden gericht. Maar die antennes van LOFAR staan stokstijf in de grond, ze wijzen naar het zenith, het punt recht boven je hoofd, en ze kunnen niet bewegen. Hoe kunnen ze daar in hemelsnaam een bepaalde richting mee uit kijken? Nou, dat is met de hedendaagse technieken niet zo erg ingewikkeld. De lage frequentie-antennes van LOFAR ontvangen continue van alle richtingen signalen. Dat levert van al die duizenden antennes een enorme hoeveelheid gegevens op van vele gigabits per seconde per station en met zogenaamde phase delays kan elektronisch een beam, een kijkrichting, worden gecreëerd, een proces dat beamforming wordt genoemd.

het signaal zal eerder bij antenne 1 dan bij antenne 2 aankomen, waardoor de richting kan worden bepaald

De gegevens komen via een speciaal glasvezelnetwerk bij de Blue Gene/P supercomputer van IBM in het Zernikeborg gebouw van de Universiteit van Groningen terecht en daar kan bepaald worden waar de straling allemaal vandaan komt. De crux zit ‘m in de aankomsttijd van radiosignalen vanuit een specifieke bron aan de hemel bij de antennes. Die tijd zal per antenne verschillen, ook al is dat minder dan een nanoseconde. De supercomputer kan de signalen van de duizenden antennes met verschillende tijdsintervallen correleren – vandaar dat die computer ook wel de correlator wordt genoemd. Door de stations met de antennes verder van elkaar te plaatsen kan ook het oplossend vermogen van de LOFAR telescoop worden vergroot.

Het Zernikeborg gebouw, waar de Blue Gene/P supercomputer van LOFAR staat. Credit: Univ. Groningen.

En verder maakt de LOFAR radiotelescoop heel gemakkelijk gebruik van de draaiing van de aarde, zodat telkens een ander stuk van de hemel kan worden bekeken. Met LOFAR kan simultaan naar verschillende locaties aan de hemel gekeken worden en dat zorgt er voor dat tegelijk meerdere sterrenkundigen gebruik kunnen maken van LOFAR. Ingenieus, nietwaar? Hieronder voor de liefhebbers nog een video over LOFAR, waarin alles wordt verduidelijkt.

Share

Comments

  1. Avatar foto Monique zegt

    Wat leuk, ik herken de eerste afbeelding van de open dag op 12-05-2012. Ik heb door de telescoop gekeken naar de zon 😛 Het was best druk en er waren veel gezinnen met kleine kinderen. Ja, het was een leuke dag, ook nog door dat weiland bij die antennes gekeken. Indrukwekkend. De gemeente wilde daar vlakbij verderop iets bouwen (weet zo gauw niet meer wat, windmolens? haha) maar dat zou de hele boel verstoren.
    Ik heb nog wat plaatjes van die dag,
    http://i.imgur.com/tMrRpIK.png
    http://i.imgur.com/nRJjcWc.png
    http://i.imgur.com/na6TCFo.png
    http://i.imgur.com/w7uGVXV.png
    http://i.imgur.com/5RM5Vs5.png

  2. zonnestraaltje zegt

    goed en begrijpelijk verhaal, maar deze lage frequenties hebben dus niet een soort “belichtingstijd” nodig?
    door de draaiing van de aarde werkt de Lofar als een omgekeerde vuurtoren.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: