Wisseling van de wacht

Per 1 juli is prof.dr. Koen Kuijken aangetreden als de nieuwe directeur van de Leidse Sterrewacht. In deze functie volgt hij prof.dr. Tim de Zeeuw op die directeur wordt van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO).

Instituut

Prof.dr. Koen Kuijken: 'Het instituut is klein genoeg om elkaar allemaal te kennen.'

De Sterrewacht is een instituut met een kleine honderd medewerkers. Daarvan behoren zo'n zeventien personen tot de vaste onderzoeksstaf, verder zijn er ongeveer 30 postdocs en 40 aio's. De nieuwe directeur vindt het prettigste aan zijn instituut wel, dat het niet-hiërarchisch gestructureerd is: 'Het instituut is klein genoeg om elkaar allemaal te kennen.' De studenten van de onderzoeksmaster van de Sterrewacht vervullen een actieve rol in het onderzoek. 'Ze moeten twee verschillende projecten doen die samen de helft van de master uitmaken', vertelt Kuijken. 'En vaak volgt daar dan ook een publicatie uit, in de vorm van een artikel.'

Melkwegstelsels
'De Leidse Sterrewacht bestrijkt een heel breed onderzoeksterrein', vertelt Kuijken. 'Van het allergrootste, het volledige heelal en de kosmologie, tot het kleinste, hetgeen op moleculair niveau in interstellaire wolken plaatsvindt. We hebben hier een scheikundig lab waarin we de ruimte kunnen nabootsen. Daartussenin hebben we onderzoekers die zich bezig houden met het ontstaan van sterren. Het onderzoek aan melkwegstelsels is een van de zwaartepunten van de Sterrewacht. Hoe verder je weg kijkt in de ruimte, hoe dieper je terugkijkt in de geschiedenis van het heelal. Je kunt als het ware de evolutie aflezen door verre stelsels te vergelijken met nabije stelsels.'

Chili

Radioantennes van de ITS (Initial Test Station) radiotelescoop in Exloo, Drenthe. ITS is een prototype voor de LOFAR (LOw Frequency ARray) radiotelescoop. Foto © Sven Lafebre.

Maar ook geldt: hoe verder de objecten weg staan, hoe zwakker ze zijn en hoe moeilijker waar te nemen. De waarnemingen vinden plaats met verschillende typen telescopen die allemaal een ander range van golflengten bestrijken. Een optische telescoop als de Hubble die in een baan om de aarde draait, is gevoelig voor zichtbaar licht met een kleine marge aan weerszijden, in het infrarood en het ultraviolet. De Spitzer, en binnenkort ook de Herschel en James Webb ruimtetelescopen, werken in het infrarood. Een radiotelescoop, zoals LOFAR die nu gebouwd wordt, is gevoelig voor radiostraling in de range van decimeter- en metergolflengten. Daar tussen in, in de range van millimetergolflengten, staat de ALMA telescoop die op een hoogvlakte in het Chileense Andesgebergte gebouwd wordt, niet ver van ESO's optische telescopen. De aardse atmosfeer is nauwelijks doorlaatbaar voor millimeterstraling, daarom moet de telescoop zo hoog mogelijk staan op een plek waar de atmosfeer helder en stabiel is. De plek in Chili op een hoogte van 5 kilometer voldoet aan die eisen. Andere plekken in de wereld die geschikt zijn voor grote telescopen, zijn Hawaï en La Palma op de Canarische eilanden, waar Nederland ook een sterrenwacht heeft. 'Leiden, en Nederland in het algemeen, is uitermate ongeschikt. Radiotelescopen zijn nog het minst problematisch, maar ook daarbij heb je nog last voornamelijk van mobiele telefoons, televisiezenders en dergelijke. Die telescopen staan dan ook in radiostille gebieden als Drenthe.

Millimeterrange
'De millimeterrange wordt gebruikt door een andere groep van Leidse onderzoekers', vertelt Kuijken, 'namelijk door hen die zich bezighouden met de vorming van sterren en die de scheikunde en fysica van interstellaire moleculaire wolken bestuderen. Maar de onderzoekers van de Sterrewacht werken veel onderling samen. Niemand werkt op zichzelf.' Het onderzoek in Leiden bestrijkt niet alle golflengten. Er wordt nauwelijks onderzoek gedaan in de range van röntgen- en gammastraling, maar alles bij elkaar bestrijkt het Leidse onderzoek een groot deel van het spectrum.

Donkere materie

Een samengestelde foto van melkwegcluster CL0024+17 door de Hubble ruimtetelescoop toont het effect van een zwaartekrachtlens van donkere materie in een ringvormige structuur. Vergroting van de foto. Waarnemingen aan de zwaartekrachtlenswerking is een van de technieken die Kuijken hanteert in het onderzoek naar de donkere materie.

Kuijkens eigen onderzoeksgebied is de donkere materie in het heelal. 'Overal in het heelal blijkt er te veel zwaartekracht te zijn', vertelt hij. 'Die hoeveelheid zwaartekracht is alleen te verklaren als er meer materie is dan we kunnen waarnemen. Via verschillende technieken van waarnemen en berekenen kan je concluderen dat er vijf tot tien keer meer materie in het heelal is dan we tot nu toe hebben kunnen waarnemen.' Die geheimzinnige onzichtbare materie wordt donkere materie genoemd. De aard van die materie is nog niet bekend, maar zeker is wel dat hij niet reageert met de bekende materie. De deeltjes waaruit de donkere materie bestaat gaan overal ongestoord doorheen, net als de neutrino's die een aantal jaren geleden ontdekt zijn. Kuijken verwacht wel dat er binnenkort meer duidelijkheid over komt, als de nieuwe deeltjesversneller, de LHC, van het CERN in Genève volgend jaar klaar is en in gebruik genomen wordt.

Masters
De Sterrewacht biedt vier verschillende masters aan. De onderzoeksmaster Research in Astronomy is het grootst en oefent een grote aantrekkingskracht uit

Veronderstelde verdeling van donkere materie en donkere energie in het universum.

op buitenlandse studenten. De variant Astronomy and Science-Based Business voorziet in een jaar stage bij een bedrijf en een jaar onderzoek en colleges. Dan zijn er twee masters, de een met een communicatie- en ander met een educatievariant, waarbij het stagejaar is toegespitst op een van die richtingen. Kuijken: 'En we zijn nu net begonnen met een nieuwe instrumentele master. Die is specifiek gericht op studenten met een ingenieursinteresse. Deze mensen kunnen later betrokken worden bij het ontwikkelen van instrumenten voor de nieuwe generatie van reuzentelescopen zoals die nu bij bijvoorbeeld door de ESO worden gepland.'

Problem solving
Alle studenten van de Sterrewacht vinden een baan, of ze nu de onderzoeksmaster of een van de andere varianten gedaan hebben. 'Niet iedereen vindt (of zoekt) werk in de astronomie', zegt Kuijken. 'En ze gaan ook niet allemaal voor een promotie. De software-industrie en het bankwezen zijn dankbare afnemers. Onze studenten zijn goed in 'problem solving'. In Nederland is sterrenkunde bekend genoeg dat werkgevers er niet van opkijken. Dat is in het buitenland vaak anders.' Elk jaar beginnen ongeveer twintig studenten met de bachelor waar er een stuk of tien van overblijven.

Links

• Site van de Leidse Sterrewacht
• Koen Kuijken
• Tim de Zeeuw naar de ESO (nieuwsbrief van 16 januari 2007)

(3 juli 2007/SH)