Week 30, ASTRON

Vroeger wilde ik ontdekkingsreiziger worden. Verre landen zien, nieuwe talen leren, schatten ontdekken en een logboek bijhouden over je reis. Inmiddels begrijp ik dat de wereld grotendeels ontdekt is, en dat veel van die reizen gepaard gingen met extreme omstandigheden en flink wat moordpartijen. Tijd voor een plan B.

Of voor een planet B. Want als alle grond op aarde ontdekt is, kun je altijd nog verder zoeken.

En dat is precies wat ze doen bij ASTRON, de Nederlandse Area 51 net voorbij Dwingeloo. Met LOFAR en WSRT, hun radiotelescoopopstellingen, bestuderen ze de ruimte om ons heen om onderzoek te doen naar wat daar plaatsvindt. Snel draaiende sterren, zonnestormen, zwarte gaten en zelfs buitenaards leven, meer dan honderd slimme mensen zoeken er alles over uit. En bij elke vraag die beantwoord wordt, komen minstens drie nieuwe naar boven.

Onderzoeksteams bestaan vaak uit grote internationale groepen mensen, die met z’n allen het antwoord zoeken op zo’n vraagstuk. Eerst schrijven ze een voorstel voor hun onderzoek. Dat presenteren ze aan telescoopbeheerders zoals ASTRON. Waar vervolgens gekeken wordt of er tijd is om de telescoop te laten meten wat de onderzoekers gemeten willen hebben. Deze onderzoekers kunnen van ASTRON zelf zijn, maar ook van andere universiteiten, of zelfs ‘amateur’-astrofysici. Als je voorstel goed is en de telescoopaanvraag haalbaar, wordt het mechanisme ingesteld op jouw wensen.

Zo’n observatie kan dagen tot weken duren, en gaat bij de telescopen van ASTRON op basis van radiogolven. Dit zijn deeltjesgolven met de snelheid van het licht, uitgezonden door hete massa’s in het heelal. Door specifieke kenmerken van die golven te bestuderen, kunnen de onderzoekers afleiden om wat voor soort massa het gaat (bijvoorbeeld een ster of planeet) en wat er ongeveer heeft plaatsgevonden voordat de golf uitgezonden werd.

Dat is het vreemde aan sterrenkunde. Je bestudeert dingen in het huidige heelal, maar tegelijkertijd loop je miljoenen jaren achter. Alles wat je waarneemt moest een gigantisch eind naar je toe reizen. Een ster ontploft? Ja, vijf miljoen jaar geleden. Een zwart gat is ontstaan? Yup, slechts twee miljard lichtjaar van hier. Je ziet alles met vertraging.

Maar wanneer de radiogolven er eenmaal zijn, kun je er even mee vooruit. Er komt een gigantische hoeveelheid data uit de observaties van de telescopen, en er is altijd kans dat je meer vindt dan waar je naar zoekt.

Schitterend, maar tegelijkertijd een uitdaging. Want waar komt het vandaan? Op het telescopenterrein van Westerbork staan overal bordjes om aan te geven dat de telefoon uit moet, en als je bij lunchtijd de magnetron te vroeg open trekt, kan ook dat de verklaring zijn voor het onbegrijpelijke signaal. Een check of jouw ‘alien SOS’ niet gewoon van aarde komt, is dus wel handig.

En mocht het uiteindelijk toch iets nieuws blijken te zijn? Dan is het tijd voor een volgend onderzoek, jouw zoektocht naar de nieuwe wereld. Een nieuwe expeditie.

Ik heb eerder al geschreven dat je met een bètastudie alle kanten uit kunt. Van wetenschap tot bedrijfsleven. En zoals ik heb geleerd bij ASTRON, met alle magnetron-experimenten en lunchtalks over vreemde bevindingen, is zelfs ontdekkingsreizen een optie. Voor mij een gave onthulling, waar mijn jeugddroom eerst nog onmogelijk leek, is het nu een bestaand werkveld. En ik moet toegeven: het is er een, waar ik wel meer onderzoek naar wil doen.    

Click here for the English version of this text:
Week 30, ASTRON

I used to want to be an explorer. A real one, with exploring distant lands, learning new languages, treasure hunting and even a logbook in which I wrote all about my travels and discoveries. Now that I’m older, I understand that all the land on earth is discovered already, and that rough living conditions, and a lot of bloodshed accompanied many of the historic explorations. Plan B it is.

Or should I say planet B. Since Earth isn’t the only one around worth discovering.

That’s exactly what they thought at ASTRON, the Dutch version of Area 51, located somewhere in the outskirts of Drenthe. With the help of LOFAR and WSRT, their radio telescopes, they study the space around us, and research all that happens there. Quickly rotating stars, solar storms, black holes and even alien life forms: over a hundred smart people try to figure out all there is to know about it. And every question that’s answered, poses at least three new ones.

Research teams usually consist of big groups of people from different countries, all looking for the same thing. First, they write a proposal for their research. The telescope managers inspect the proposal closely, before deciding if the telescope can be used to measure whatever the scientist wants measured. This scientist could be linked to ASTRON, but may just as well be linked to Universities, of even the (secretly super-professional) ‘amateur’ astrophysicist. If the proposal is any good, your wish is the telescopes command.

Such a telescope-observation can take days, or even weeks, and is done by measuring radio waves. These are waves of photons, moving with the speed of light, emitted by hot masses in the universe. By studying specific characteristics of those waves, the researchers can determine the sort of mass they’re looking at (e.g. a star or a planet) and what may have caused the mass to emit the signal.

That’s the weird part about astrophysics. Whatever the scientist studies today actually happened some million years ago. All the data needs to travel such a distance, that you’re always a step behind. A star exploded? Yes, five million years ago. A black hole got created? Yup, just about two billion light-years away from here.

But as soon as the radio waves arrive, you’re all set. The observation makes for such a huge amount of data, that there is always the chance that you find more than you were looking for.

Amazing, but also a challenge. Where is the weird piece of data from? The telescope-site in Westerbork has lots of signs asking visitors to turn off their phone, and even if you open the microwave a tad too soon, the telescope could pick it up. A check to see if your ‘alien SOS’ isn’t just a lost wave from Earth, might be smart.

However, if it is something new, something unseen before, then it’s time for a new research project. Your quest for the new world. A new expedition. To boldly go… – you get my point.
I have written before that the natural sciences make for a strong foundation for research as well as industry. And even a basis for becoming an explorer, as ASTRON showed me with the microwave experiments and all lunch talks about weird findings.
That’s a cool realization: my teenage dream is an existing workfield. And I have to admit: it’s one I’d like to research even more.