20 november 2018

Sterrenkundigen nemen de reflectie waar van radiostraling Melkweg … op de Maan!

Kijk eens goed naar de korte animatie hierboven. Die paarse schijf da’s de maan. En die geelgroene streep, die over de maanschijf heen beweegt? Dat is de reflectie van radiostraling van de Melkweg! Jawel, radiostraling van ons eigen melkwegstelsel, gereflecteerd op onze eigen maan. Het is allemaal waargenomen en gefotografeerd door sterrenkundigen onder leiding van Benjamin McKinley, die gebruik maakten van de Murchison Widefield Array (MWA), een serie aaneengesloten radioantennes, in West-Australië, die samen als een interferometer werken en die radiostraling uit het heelal met een frequentie tussen 80 en 300 MHz waarneemt. Dat de Melkweg radiostraling afgeeft weten we al sinds de jaren vijftig, toen de 21-cm lijn van de Melkweg voor het eerst werd waargenomen, onder andere met de 25 meter radiotelescoop van Dwingeloo. Maar nu dus de reflectie van die radiostraling op de maan, een nieuw soort moonbouncing dus.

Het gaat de sterrenkundigen eigenlijk niet om het waarnemen van die reflectie zelf. Waar het ze wel om te doen is dat is de radiostraling uit het vroege heelal, uit de zogeheten Epoch of Reionization (EoR). In dat tijdperk, pakweg 200 miljoen jaar na de oerknal begonnen, ontstonden de eerste sterren en sterrenstelsels en hun krachtige ultraviolette straling zorgde ervoor dat het neutrale waterstofgas ioniseerde, dat wil zeggen dat de elektronen van de atoomkernen werden gescheiden en het waterstofgas geladen werd. Sterrenkundigen proberen de 21 cm radiostraling van dat moment te detecteren, straling die door de expansie van het heelal roodverschoven is naar frequenties onder de 200 MHz. In maart van dit jaar werd bekendgemaakt dat men met de EDGES radiodetector, die ook van het Murchison observatorium is, voor het eerst een signaal heeft gedetecteerd van die straling (zie de afbeelding hieronder). Dat signaal moet echter nog bevestigd worden, dus daarom zijn ook andere teams met hun instrumenten bezig, zoals het MWA team, dat signaal te detecteren en daarmee de EDGES detectie te bevestigen.

Het door EDGES waargenomen signaal. Credit: Judd Bowman et al.

Maar eh… als je een radiosignaal uit het vroege heelal wil detecteren, waarom ga je dan naar de maan kijken? Nou, daar hebben de sterrenkundigen een goede reden voor. Het idee is namelijk dat de maan gebruikt kan worden als een soort van natuurlijk instrument om dat vroege heelal te bestuderen. Men doemt dat de ‘lunar occulation technique’, waarbij men kijkt hoeveel straling er vanuit de hele hemel gemiddeld de aarde bereikt. De maan fungeert daarbij als een soort van referentie, dankzij z’n bekende omvang en de straling die hij zelf produceert. Nou ja, de maan produceert zelf geen radiostraling, maar reflecteert straling van de Melkweg én van de aarde – dat laatste is de zogeheten aardschijn, ook wel bekend als het asgrauw schijnsel van de maan. Door straling te meten van de plekken waar de maan wel staat en waar ‘ie niet staat hopen de sterrenkundigen het zeer zwakke signaal van de 21 cm lijn vanuit het EoR te kunnen detecteren. Over de MWA waarnemingen aan de maan verscheen dit vakartikel, dat vandaag is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Bron: deze tweet.

Reacties

  1. Maar het beste blijft natuurlijk een ontvanger op de maan zelf. Zet hem op de “rand” dan kan het tijdens de wobbel in de schaduw van de aarde storingsvrije metingen doen en later in het zicht van de aarde de spectrum gegevens doorzenden. Zo heb je geen satelliet om de maan nodig als relais / transponder.

  2. Maar er stond bij deze waarnemingen helemaal geen ontvanger op de maan. De maan was zelf de ontvanger, die het signaal (de radiostraling van de Melkweg) doorgaf naar de aarde.

  3. Echt mooie beelden..!

    Dan is de Maan een soort van groot uitgevallen filter, als ik het goed begrijp..? 🙂

    https://www.google.nl/search?q=bandpass+filter+200+mhz&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjTnM_3u5jeAhWJyqQKHc2rAMAQ_AUIDigB&biw=1366&bih=689

Laat wat van je horen

*

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