Het DESHIMA-instrument van Nederlands-Japanse makelij heeft de eerste praktijktests doorstaan bij het meten van de afstanden en leeftijden van verre sterrenstelsels.
De kern van het instrument is een chip ter grootte van twee euromunten die 49 tinten ver-infraroodlicht meet.
De ontwikkelaars van de spectrometer hebben de resultaten van hun eerste meetcampagne (‘first light’) 5 augustus in het vakblad Nature Astronomy gepubliceerd.
Het meten van afstanden en leeftijden in het heelal is niet gemakkelijk.
De helderheid van een ster of een sterrenstelsel zegt namelijk weinig over de leeftijd.
Sterrenkundigen omzeilen dat probleem door te kijken naar de roodverschuiving in het licht van sterrenstelsels, een gevolg van de uitdijing van het heelal.
Hoe roder het licht, hoe hoger de snelheid, hoe verder het sterrenstelsel.
Het licht van de snelste, verste sterrenstelsels is op aarde te zien als ver-infraroodlicht.
In oktober 2017 monteerden Nederlandse en Japanse onderzoekers onder leiding van Akira Endo (TU Delft) de speciale chip op de Japanse ASTE-telescoop, een soort radiotelescoop, in het noorden van Chili.
Op de door de TU Delft en SRON ontwikkelde supergeleidende chip bevinden zich één antenne, 49 filters en 49 detectoren.
De antenne vangt straling van diverse golflengten op.
De filters rafelen de straling uiteen in 49 tinten infrarood.
De 49 detectoren meten de sterkte van de straling. Als een detector een signaal opvangt, is dat te zien als een piek in een grafiek.
De eerste tests met de telescoop waren veelbelovend.
De astronomen hebben de telescoop-met-chip uitgetest op Mars, Saturnus en een aantal bekende sterren en sterrenstelsels, waaronder het verre sterrenstelsel VV 114.
Daarbij zijn de vooraf verwachte roodverschuivingen gemeten.
De onderzoekers werken inmiddels aan een chip die het licht uiteenrafelt in een golflengtegebied van meer dan 300 tinten in plaats van de huidige 49.
Daarmee kunnen ze de afstanden bepalen tot verre sterrenstelsels schuilgaan achter stofwolken.
Daarnaast willen de onderzoekers meerdere chips koppelen zodat ze meerdere sterrenstelsels tegelijk kunnen bestuderen.
De ontwikkeling moet leiden tot een beeldvormende spectrometer op handzaam formaat die niet alleen gemakkelijk kan worden ingezet bij telescopen op aarde, maar ook bij ruimtetelescopen. (EE)
