Stichting Astronomisch Onderzoek in Nederland (ASTRON)
PERSBERICHT
Dwingeloo, Nederland, 16 juli 2007
LOFAR ziet eerste pulsar
Met het eerste LOFAR station CS-01 is vorige week voor het eerst een
pulsar gedetecteerd. Tijdens een meting van in totaal 15 minuten werd
de pulsar PSR B0329+54 gedetecteerd. De waarneming maakte gebruik van
6 prototype High Band Antennes (HBAs), die onlangs op het Core Station
1 veld in Exloo zijn geplaatst. De High Band Antennes werken op
frequenties van 115-240 MHz. Er werd naar de pulsar gezocht in 48
frequentiebanden in het gebied van 170-230 MHz. De pulsar bleek
waarneembaar te zijn in 44 van de 48 frequentiebanden. Dat betekent
dat het radiospectrum relatief schoon is. Het resultaat laat ook zien
dat de High Band Antennes uitstekend functioneren. Hiermee zijn nu
alle onderdelen van LOFAR in het veld getest op astronomische
waarnemingen.
Pulsars zijn roterende neutronensterren met een diameter van ongeveer
twintig kilometer die ontstaan na het sterven van zware sterren. Deze
exotische objecten hebben extreem sterke magneetvelden en vanaf hun
magnetische polen worden radiogolven uitgezonden, vergelijkbaar met de
lichtbundel van een vuurtoren. Ed van den Heuvel (hoogleraar
sterrenkunde aan de Universiteit van Amsterdam) merkt op: "Het is
schitterend om te zien dat met zes antennes, die samen zo'n
vijfhonderd maal minder gevoelig zijn dan de uiteindelijke LOFAR, nu
al zulke pulsars waargenomen worden! Met de Westerbork radiotelescoop
is het vorig jaar, voor het eerst sinds de ontdekking van de pulsars
40 jaar geleden, gelukt om inzicht te krijgen in het mechanisme
waarmee de radio-pulsars hun radiogolven opwekken. Het bleek dat dit
mechanisme zich juist het duidelijkst zal vertonen bij de lage
radio-frequenties waarop LOFAR gaat waarnemen. Simulaties voorspellen
dat met de complete LOFAR zo'n duizend nieuwe pulsars zullen worden
ontdekt, een verdubbeling van het aantal pulsars in de noordelijke
hemel, die bovendien met veel meer nauwkeurigheid bestudeerd kunnen
worden."
LOFAR heeft dit voorjaar een belangrijke mijlpaal - de review van het
technisch project - met succes doorstaan. Op 17 en 18 april j.l. is
het ontwerp aan een onafhankelijke commissie voorgelegd. Die
adviseerde om zo snel mogelijk te beginnen met de bouw van de eerste
20 echte LOFAR stations.
Uiteindelijk is het de bedoeling dat LOFAR uit 77 stations gaat
bestaan, maar voor de laatste fase van zo'n 20 à 30 stations moet nog
geld gevonden worden. Als alternatief wordt ook gekeken naar het
plaatsen van kleinere stations op alle geplande locaties. Daarnaast
zijn er inmiddels vergevorderde plannen voor de bouw van 10 tot 15
LOFAR stations elders in Europa: zes tot negen in Duitsland, daarnaast
drie in Groot Brittannië, één in Frankrijk en mogelijk ook in Zweden,
Polen en Italië. Het eerste station in Duitsland, in de buurt van
Bonn, naast de 100 meter Effelsberg radiotelescoop is inmiddels een
feit. Deze Europese LOFAR stations vormen een belangrijke uitbreiding
voor LOFAR. Door stations op zulke grote afstanden te combineren met
de Nederlandse stations zal de scherpte van de beelden met een factor
10 toenemen. Dit is vooral voor detailstudies van sterrenstelsels van
groot belang.
De Radiosterrenwacht van ASTRON bereidt zich ondertussen voor op de
ingebruikname van LOFAR als astronomisch observatorium. De
Radiosterrenwacht is sinds 1970 verantwoordelijk voor het beheer van
de Westerbork Synthese Radio Telescoop (WSRT). Die telescoop kan door
de recent uitgevoerde moderniseringen nog jarenlang een vooraanstaande
positie in de wereld innemen. De Radiosterrenwacht zal nu ook een
hoofdrol gaan spelen bij het behalen van het maximale astronomische
rendement uit LOFAR. Hiervoor moest een aantal uitgekiende
aanpassingen van de werkwijze worden doorgevoerd, omdat LOFAR heel
anders gebruikt gaat worden dan de WSRT.
De komende jaren moet worden gezorgd dat LOFAR geschikt wordt voor
dagelijks gebruik door een grote verscheidenheid aan astronomen, die
ieder hun eigen waarnemingen willen verkrijgen. Als één van de eerste
stappen neemt de Radiosterrenwacht na de zomer het beheer van Core
Station 1 over van het technische ontwikkelteam. Dit station wordt in
toenemende mate gebruikt voor astronomische waarnemingen. Door de
eerste stukjes LOFAR snel bij de operationele divisie in beheer te
nemen ontstaat daar niet alleen de nodige ervaring, maar kan ook
worden gezorgd dat de contacten met de toekomstige gebruikers zo
intensief mogelijk zijn. De astronomen kunnen direct hun bevindingen
uit de testen rapporteren, en er kan tijdens de wisselende
omstandigheden tijdens de bouw van LOFAR zo goed mogelijk op hun
wensen worden ingespeeld. De Radiosterrenwacht wordt zo de makelaar
die tussen de astronomen en de ingenieurs in staat. Over enkele
maanden vind de eerste "ingebruikname" plaats. Hoewel dit voorlopig
dan nog vooral astronomische testen zullen zijn, gaat LOFAR hiermee
een volgende fase in.
Op 14 juni 2007 werden 6 High Band Antenne's van CS-01 op het zenith
gericht terwijl de radio pulsar B0329+54 daar passeerde. De signalen
van de antennes werden op incoherente wijze bij elkaar opgeteld
gedurende de 15 minuten dat de bron volledig binnen de bundel van de
antennes verbleef. In totaal werd gebruik gemaakt van 48 sub-banden,
elk 0,15625 MHz breed, verdeeld over het frequentiegebied van 170-230
MHz. De linker figuur toont de frequentie als functie van de
puls-fase. De pulsar is zichtbaar in bijna elke sub-band, en vertoont
het verwachte verloop in aankomsttijd op verschillende frequenties
door dispersie (als gevolg van de eigenschappen van het interstellaire
medium onderweg naar de aarde ontstaat een verschil in reistijd van de
radiostraling op de verschillende frequenties). De dispersie loopt in
deze meting op tot ongeveer 1,8 seconden ofwel 2,5 puls-perioden.
Slechts een paar sub-banden zijn door storing aangetast.
De figuur rechts toont de som van alle sub-banden, na correctie voor
de vertaging als gevolg van dispersie, en laat een uitstekende
signaal-ruis verhouding zien.
LOFAR wordt gefinancierd door de Nederlandse overheid in het BSIK
programma voor inter-disciplinair onderzoek ter bevordering van de
kennis infrastructuur, door de Europese commissie, door het Europese
fonds voor regionale ontwikkeling en door het Samenwerkingsverband
Noord-Nederland (SNN) in het kader van de EZ/KOMPAS regeling.
---
---
Contact personen:
ASTRON:
Marco de Vos, Directeur R&D en Adjunct Directeur ASTRON, Oude
Hoogeveensedijk 4, 7991 PD Dwingeloo; Tel: 0521-595 100 of 0521-595
119; e-mail: devos@astron.nl
LOFAR:
Michiel van Haarlem, LOFAR Managing Director, Oude Hoogeveensedijk 4,
7991 PD Dwingeloo - Phone: +31 (0)521 596 562. e-mail:
haarlem@astron.nl
Marjan Tibbe, PR & Communicatie, Oude Hoogeveensedijk 4, 7991 PD
Dwingeloo - Phone: 0521- 595 162 of 0521- 595 100. e-mail:
tibbe@astron.nl.
---
---
Met dank aan het LOFAR Team - verantwoordelijk voor het ontwerp en de
bouw van LOFAR.
De pulsarmetingen zijn verricht door Ben Stappers en Karuppusamy
Ramesh (ASTRON en Universiteit van Amsterdam).
ASTRON is een instituut van de Nederlandse organisatie voor
Wetenschappelijk Onderzoek, NWO.