Grootste radio-survey ooit brengt het heelal in ongekend detail in kaart
Sterrenkunde beeld: Maya Horton en de LOFAR-surveys-samenwerking
De radiotelescoop LOFAR heeft, met belangrijke inbreng van de Leidse Sterrewacht, de meest gedetailleerde radiokaart van het heelal ooit opgeleverd. Nooit eerder werden zoveel kosmische radiobronnen in één overzicht vastgelegd: 13,7 miljoen.
Ook bevat de survey de meest complete telling tot nu toe van actief groeiende superzware zwarte gaten. De nieuwe LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS-DR3) markeert een belangrijke mijlpaal in de radioastronomie en de Europese wetenschappelijke samenwerking. Het resultaat wordt vandaag gepubliceerd in het vakblad Astronomy and Astrophysics.
Onzichtbare objecten en verschijnselen onthullen
Het waarnemen op lage radiofrequenties geeft een totaal ander beeld van het heelal dan dat wat bij optische golflengten te zien is. Een groot deel van de gedetecteerde straling is afkomstig van deeltjes die met bijna de Olichtsnelheid door magnetische velden bewegen. Hierdoor kunnen astronomen energetische verschijnselen volgen, zoals krachtige straalstromen uit superzware zwarte gaten en sterrenstelsels die op kosmische tijdschalen extreme stervorming vertonen.
Doordat met een hoge gevoeligheid en resolutie bijna de hele noordelijke hemel in kaart is gebracht, heeft de survey ook zeldzame en ongrijpbare objecten blootgelegd, waaronder samensmeltende clusters van sterrenstelsels, zwakke supernova-restanten en uitbarstende of op elkaar inwerkende sterren. Het onderzoek maakt honderden nieuwe studies mogelijk en biedt nieuwe inzichten in de vorming en evolutie van kosmische structuren, extreme deeltjesversnelling en kosmische magnetische velden.
Een decennium van internationale samenwerking
De survey is gedaan binnen het LOFAR European Research Infrastructure Consortium (LOFAR ERIC), waarin expertise uit Nederland, Duitsland, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, Polen, Italië, Zweden, Ierland, Letland en Bulgarije wordt gebundeld. LOFAR omvat 38 stations in Nederland en 14 internationale stations in heel Europa, waarbij de verste stations bijna 2000 kilometer van elkaar verwijderd zijn. Door deze gespreide opstelling ontstaat een van de grootste, meest gevoelige radiotelescopen ter wereld, met de hoogste resolutie.
‘Deze datarelease is het resultaat van meer dan tien jaar aan waarnemingen, grootschalige gegevensverwerking en wetenschappelijke analyse door een internationaal onderzoeksteam’, zegt de eerste auteur van het wetenschappelijke artikel, Timothy Shimwell van de Sterrewacht Leiden en ASTRON.
Over LOFAR-ERIC
De LOw Frequency ARray (LOFAR) is ontworpen en gebouwd door ASTRON, het Nederlands Instituut voor Radioastronomie. In tegenstelling tot traditionele schotelantennes bestaat LOFAR uit duizenden eenvoudige antenne-elementen die verspreid zijn over Europa en met elkaar zijn verbonden via glasvezelnetwerken. De gegevens van alle antennes worden met behulp van krachtige computers gecombineerd om beelden van de radiohemel te creëren.
LOFAR wordt beheerd door het LOFAR European Research Infrastructure Consortium (LOFAR ERIC), waarin instellingen uit acht landen zijn verenigd. LOFAR ERIC is een voorbeeld van internationale wetenschappelijke samenwerking, waarbij faciliteiten, rekenkracht en expertise over de landsgrenzen heen worden gebundeld.
De ontdekkingen: zwarte gaten, supernova's en exoplaneten
Het onderzoek heeft robuuste metingen opgeleverd van miljoenen zwarte gaten. ‘Dat is een geweldige stap voorwaarts in het onderzoek omdat we nu een hele populatie zwarte gaten kunnen bestuderen. Hoe en waar groeien de zwarte gaten terwijl het heelal uitdijt en steeds ouder wordt, is een belangrijke vraag’, zegt coauteur Huub Röttgering.
Hoe en waar groeien de zwarte gaten terwijl het heelal uitdijt en steeds ouder wordt?
‘Met statistiek kunnen we nu aantonen hoe deeltjesversnelling en magnetische veldversterking over miljoenen lichtjaren door schokken en turbulentie worden aangestuurd’, voegt coauteur Andrea Botteon van INAF in Bologna, Italië, toe.
De gegevens worden zorgvuldig doorzocht op zeldzame astrofysische verschijnselen. Het team heeft tijdelijke en variabele radiobronnen, voorheen onbekende supernovarestanten, enkele van de grootste en oudste bekende radiostelsels, en radio-emissie ontdekt die vermoedelijk afkomstig is van interacties tussen exoplaneten en hun moedersterren.
Technische uitdagingen overwinnen
‘De technische uitdaging was enorm’, zegt coauteur Reinout van Weeren, eveneens van de Leidse Sterrewacht. ‘De grootste uitdaging was de verstorende invloed van de ionosfeer, een hoge laag in de atmosfeer die ook het noorderlicht veroorzaakt. We hebben nieuwe algoritmes moeten ontwikkelen om deze verstoringen weg te filteren en zo radiobeelden van hoge kwaliteit te genereren. Daarnaast was het belangrijk om deze algoritmes zeer efficiënt te ontwerpen, zodat we uit de 18,6 petabytes grote dataset, verzameld tijdens 13.000 uur aan LOFAR-waarnemingen, deze survey konden samenstellen.’
The world's largest radio map - LoTTS Data Release 3
Vanwege de gekozen cookie-instellingen kunnen we deze video hier niet tonen.
Bekijk de video op de oorspronkelijke website of'Geen eindpunt, maar een belangrijke mijlpaal'
LOFAR wordt nu geüpgraded naar LOFAR2.0, waarmee de snelheid van waarnemen wordt verdubbeld. Recente ontwikkelingen op het gebied van gegevensverwerking maken het ook steeds beter mogelijk om de onderzoeksgegevens met een veel hoger oplossingsvermogen in beeld te brengen, wat de deur opent naar nog gedetailleerdere studies.
‘LoTSS-DR3 is geen eindpunt, maar een belangrijke mijlpaal’, aldus Wendy Williams, wetenschapper bij het Square Kilometer Array Observatory (SKAO). ‘Met nieuwe faciliteiten zoals LOFAR2.0 kunnen we het radio-universum met nog grotere gevoeligheid en resolutie in kaart brengen.’
Wetenschappelijk artikel
The LOFAR Two-metre Sky Survey VII. Third Data Release, 2026, T.W. Shimwell et al., Astronomy & Astrophysics.
DOI: 10.1051/0004-6361/202557749
Dit persbericht verscheen oorspronkelijk op astronomie.nl
Over NOVA
De Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) is het samenwerkingsverband van de sterrenkundige instituten van de universiteiten van Amsterdam, Groningen, Leiden en Nijmegen. Toponderzoekschool NOVA heeft alsmissie het uitvoeren van baanbrekend sterrenkundig onderzoek, het opleiden van jonge astronomen op het hoogste internationale niveau en het delen van nieuwe ontdekkingen met de samenleving. De NOVA-laboratoria zijn gespecialiseerd in het bouwen van state-of-the-art optische/infrarood- en submillimeter-instrumentatie voor de grootste telescopen op aarde.