4 juli 2020

Zuurstoflijn opent nieuwe blik op ver heelal

SEPIA op APEX
De ontdekking is gedaan met behulp van het SEPIA-instrument op de APEX-telescoop in Chili. Hier een archieffoto van het naar binnen takelen van het instrument. Het instrument is mede in Nederland ontwikkeld door de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA). (c) ESO/Onsala Space Observatory/A. Ermakov.

Een team van Leidse en Amerikaanse astronomen heeft een nieuwe manier ontdekt om verre sterrenstelsels in kaart te brengen. Ze gebruikten daarvoor een spectraallijn van atomair zuurstof. Die spectraallijn is normaal gesproken niet goed op te vangen met aardse telescopen. Maar doordat het licht van verre sterrenstelsels komt, is het uitgerekt en kun je het juist wél op aarde meten. Dat is nu gebeurd met een in Nederland gemaakt instrument. De onderzoekers publiceren hun bevindingen binnenkort in het vakblad The Astrophysical Journal Letters.

De onderzoekers gebruikten voor hun waarnemingen de SEPIA660-ontvanger op de APEX-telescoop in Chili. Deze ontvanger is ontwikkeld door de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) en in 2018 op de telescoop geïnstalleerd. De APEX-telescoop [https://www.hq.eso.org/public/teles-instr/apex] is een samenwerking tussen Duitsland, Zweden en de Europese Zuidelijke Sterrenwacht, ESO.

De onderzoekers moesten de telescoop twee uur op één plek richten om het sterrenstelsel G09.83808 te detecteren. Dat sterrenstelsel is slechts een miljard jaar na de oerknal ontstaan. Het behoort daarmee tot de oudjes in het heelal.

Waarneming van G09.83808 met ALMA. Credit: ALMA Collaboration.

In de toekomst willen de onderzoekers meer verre sterrenstelsels in kaart gaan brengen aan de hand van de zuurstoflijn. Ze hebben al berekend dat het ALMA-observatorium in Chili slechts tien tot vijftien minuten nodig heeft om een ver sterrenstelsel in detail te zien.

De laatste jaren ontdekken astronomen steeds meer sterrenstelsels in het vroeg heelal. Voor details over de omstandigheden die er toen heersten, is onderzoek met spectraallijnen nodig. Tot nu toe gebruiken sterrenkundigen lijnen van geïoniseerd koolstof en dubbel geïoniseerd zuurstof, maar die combinatie is lastig te interpreteren.

De nieuwe spectraallijn van atomair zuurstof wordt al twintig jaar als heilige graal gezien, maar dan moeten de stelsels wel echt ver staan. Het licht van de zuurstoflijn komt namelijk voor niet al te verre sterrenstelsels niet door de aardse atmosfeer. Maar als sterrenstelsels heel ver weg staan, zijn er weer heel goede telescopen nodig op een hoge, droge plaats. Inmiddels zijn de telescopen goed genoeg. En nu is het sterrenkundigen dus voor het eerst gelukt om met de spectraallijn van atomair zuurstof verre sterrenstelsels te spotten.

Bijzonder is verder dat de onderzoeksresultaten razendsnel hun weg vinden naar de wetenschappelijke wereld. Normaal gesproken duurt het een of twee jaar voordat een wetenschappelijk resultaat in de vakbladen terechtkomt. Nu was het binnen twee maanden geaccepteerd. Hoofdonderzoeker Matus Rybak (Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden) zegt: “Eind oktober deden we onze metingen en nu zijn ze al geaccepteerd voor publicatie. Dat laat zien dat de sterrenkundige wereld er echt op zit te wachten.”

De onderzoekers benadrukken dat ze de waarnemingen te danken hebben aan de alerte stafmedewerkers van de telescoop in Chili. Een van de medewerkers zag dat er uitzonderlijk goed weer op komst was en bestuurde in zijn eentje de telescoop. Bron: Astronomie.nl

Comments

  1. Het wordt wel druk in het radiospectrum met al die door doppler uitgetrokken “spectraallijnen”. Die gaan, afhankelijk van de afstand elkaar aardig overlappen. Geen Lyman-alpha forest maar meer een moeras van allerlei elementen 🙂

    • Overlap van spectraallijnen krijg je niet want alle lijnen krijgen met dezelfde roodverschuiving te maken. Ze schuiven allemaal netjes op.

    • “Het wordt…”

      Wanneer? Het is, zolang met Fraunhofer lijnen analyseert, altijd al het probleem geweest.

      En kennelijk is het focussen goed gelukt, anders was dit stuk niet geschreven. (Bewijs uit het ongerijmde. 😉 )

      Me dunkt overigens dat men niet puur naar 1 lijn kijkt, maar ook of er op vaste afstand bv een andere zuurstof-lijn of waterstof lijnen te vinden zijn. Een enkele lijn bewijst uiteraard niet dat het zuurstof is! Het moet gaan om een ‘compleet’ (verschoven) spectrum.

      Groet, Paul

  2. @Arie, dat klopt als je kan focussen op een puntbron op een vaste afstand z. Maar op de achterkant van de maan meet de Chinese probe de waterstoflijn van 1420 MHz (z=0) tot ca 70 MHz (rond de re-ionisatie z= 6) als 1 grote continue ruisbult. In dat breedband spectrum zitten die “zuurstof lijn” en feitelijk alle andere bekende spectraallijnen dus ook in als ruis (bovenop de 3 gr K ruis van de BB). Tijd dus voor wat nieuwe WMAP plaatjes op wat lagere golflengten…. zien we ook meteen de aardse ether vervuilers en Seti signalen als hotspots voorbij komen 😉 .

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: