Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Turen in het diepe universum

Bernhard Brandl, de nieuwe Leidse hoogleraar Infraroodastronomie, bouwt mee aan instrumenten waarmee de grootste telescopen ter wereld worden uitgerust. Met die telescopen kan de mens in het heelal objecten observeren die soms meer dan dertien miljard jaar oud zijn. Op 26 september houdt Brandl zijn oratie.

Levensgrote vragen

Het diepe universum - de ruimte met de meest ver weg gelegen sterrenstelsels - herbergt het antwoord op levensgrote vragen. Hoe ontstaan sterren en planeten precies? Is er leven op een andere planeet? Om zo diep in de ruimte te kunnen kijken, zijn er steeds grotere telescopen nodig. Hiermee moeten we naar de meest ver weg gelegen objecten kunnen kijken, en bovendien die objecten scherp kunnen 'zien'.

Bernhard Brandl

Hitte rondom een jonge ster

‘Zien’ tussen aanhalingstekens, want veel van wat er in het diepe universum gebeurt, wordt herleid uit infraroodbeelden. Bijvoorbeeld: als er een ster wordt geboren, is deze nieuwkomer omgeven door grote hoeveelheden gas en stof. Het stof absorbeert hitte van de jonge ster, en die hitte kan met behulp van infraroodtechniek worden waargenomen. Bernhard Brandl analyseert infrarood-waarnemingen die met telescopen op aarde en in de ruimte worden gedaan, en werkt mee aan het ontwerp en de bouw van infrarood-instrumenten waarmee telescopen worden uitgerust. Hij kan dit doen dankzij een gecombineerde aanstelling als hoogleraar in Leiden én aan de TU Delft.

Eén foton per jaar

De telescopen en camera's die met hulp van Brandl worden gebouwd, zijn gigantisch grote en complexe instrumenten. Dat moet ook wel. Brandl: ‘Het meest ver weg gelegen sterrenstelsel in het universum dat we kunnen waarnemen, is ongeveer 10 miljard keer vager dat het meest vage object dat we met ons blote oog kunnen zien. Dat betekent dat als je met je blote oog naar het meest ver weg gelegen sterrenstelsel zou kijken, je oog per jaar één foton (lichtdeeltje) van dat sterrenstelsel zou opvangen. Er wordt nu een telescoop gebouwd die van dat sterrenstelsel twee fotonen per seconde opvangt.’

Artist impressions van boven: de European Extremely Large Telescope (beeld ESO/L.Calçada) en onder: METIS, het optische instrument waarmee de E-ELT wordt uitgerust (beeld NOVA/Auke Veninga).

Grootste telescopen ooit

Brandl werkt mee aan optische instrumenten voor de grootste telescoop die in 2018 in de ruimte wordt gelanceerd - de James Webb Space Telescope (JWST) - én de grootste telescoop op aarde - de European Extremely Large Telescope (E-ELT), die in 2024 werkzaam moet worden. Het zijn de grootste optische telescopen die ooit door de mens zijn gebouwd. De instrumenten waaraan Brandl een bijdrage levert, vangen infrarood licht op. Zonder deze apparaten zouden de telescopen eigenlijk blind zijn. Brandl is Principal Investigator voor METIS, de camera op de E-ELT. De camera is het grootste Nederlandse project ooit op het gebied van infrarood-astronomie vanaf de grond.

Bouw van telescopen wordt steeds moeilijker

Brandl is enthousiast over de bouw van de reuzentelescopen, maar hij waarschuwt ook voor de toekomst: de mens kan niet zonder meer doorgaan met het bouwen van steeds grotere telescopen. 'Dat wordt te duur, en het ontwerpen en bouwen van die telescopen wordt steeds moeilijker. Dat heeft te maken met technologie, en met logistiek. Het project om METIS te bouwen, het infrarood-instrument  op de E-ELT , duurt vanaf de beginfase bijvoorbeeld nu al meer dan 20 jaar. Hoe groter de projecten, hoe langer ze duren. Nog even, en dan wordt het onmogelijk om een project binnen de tijdspanne van één werkend leven af te maken.'

Kansen in de consumentenmarkt

Maar Brandl ziet ook kansen om deze problemen te tackelen. 'Fabrikanten voor de consumentenmarkt ontwikkelen technologie waar de sterrenkunde ook van zou kunnen profiteren. Kleine infrarood-detectoren voor auto's zonder bestuurders, bijvoorbeeld. Als de fabrikanten erin slagen om de kosten en omvang van deze onderdelen behapbaar te houden, kan dat interessante aanknopingspunten bieden voor een vertaalslag naar instrumenten.'

De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door de Hubble-telescoop, van de meest ver weg gelegen sterrenstelsels. De foto is een samenstelling van de meest kleurrijke beelden die gedurende negen jaar werden gemaakt (Bron: NASA / Hubble Space Telescope).

Aanmelden oratie

Op maandag 26 september, 16.00u, houdt Bernhard Brandl zijn Engelstalige oratie in het Academiegebouw in Leiden. Aanmelden kan hier .