ESA viert ontdekking van infrarood licht
Tweehonderd jaar geleden ontdekte de Engelse sterrenkundige van Duitse afkomst William Herschel (1738-1822) het infrarode deel van het licht. In de sterrenkunde spelen waarnemingen in infrarood licht nu zo'n grote rol, dat astronomen dit jubileum maar al te graag vieren. ESA's eerste sterrenkundige satelliet voor infraroodwaarnemingen ISO vond de afgelopen jaren verscholen objecten in het heelal die een nader onderzoek verdienen. Daarom neemt ESA een nog diepere duik in het infrarood met ISO's opvolger FIRST (Far InfraRed and Submillimeter Telescope). De lancering van FIRST is voorzien voor 2007. Van 12 tot 15 december vergaderen meer dan tweehonderd astronomen van over de hele wereld in Toledo over een prioriteitenlijst voor de waarnemingen die met FIRST moeten worden gedaan.
Waarom infraroodwaarnemingen?
Infrarood licht is onzichtbaar voor het menselijk oog. Het is in feite warmtestraling. Zelfs voorwerpen waarvan we denken dat ze koud zijn, zoals een ijsblokje, zenden infraroodstraling uit. Daarom zijn met een infraroodtelescoop objecten te bestuderen die onzichtbaar zijn met gewone, optische telescopen. De instrumenten van de infraroodtelescoop moeten dan wel tot dicht bij het absolute nulpunt worden gekoeld. Anders zou hun eigen warmtestraling de waarnemingen verstoren. Objecten die schuil gaan achter donkere stofwolken zijn een andere specialiteit van infraroodtelescopen. De veel langere, infrarode golven gaan door het stof heen. Daardoor kunnen we veel dieper in zulken wolken kijken. Helaas gedraagt de aardatmosfeer zich als een paraplu. De meeste infraroodstraling wordt geabsorbeerd en reikt niet tot aan de grond. Daarom zijn infraroodsatellieten nodig. Vanuit de ruimte kunnen zij de straling vastleggen die onzichtbaar is voor het menselijk oog en voor optische telescopen.
Satellieten
In 1983 verkende de Nederlands-Amerikaans-Britse satelliet IRAS (InfraRed Astronomical Satellite) voor het eerst de infraroodhemel. IRAS bracht 250.000 komische infraroodbronnen in kaart. In november 1995 lanceerde ESA de infraroodsatelliet ISO (InfraRed Space Observatory). ISO bestudeerde de infraroodhemel in detail. Met de satelliet werden spectaculaire ontdekkingen gedaan. De hoeveelheid gegevens die ISO verzamelde is zo groot, dat ze nog steeds door sterrenkundigen wordt bestudeerd. De in 2007 te lanceren Far InraRed and Submillimeter Telescope FIRST wordt de opvolger van ISO. FIRST wordt ongeveer 7 meter hoog en 4,3 meter breed. De massa van de nieuwe infraroodsatelliet bedraagt bij lancering 3,25 ton. Aan boord bevinden zich een infraroodtelescoop en drie wetenschappelijke instrumenten.
De telescoop van FIRST is een zogenaamde Ritchey-Chrétien telescoop met een spiegeldiameter van 3,5 meter. De drie wetenschappelijke instrumenten zijn HIFI, een spectrometer met hoog oplossend vermogen, de camera PACS (Photoconductor Array Camera and Spectrometer), en de fotometer SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver). De drie instrumenten worden gekoeld tot -271°C, minder dan drie graden boven het absolute nulpunt (-273°C). De zeer lage temperatuur wordt in stand gehouden door een cryostaat die is gevuld met vloeibaar helium. FIRST gaat waarnemingen doen in het verre infrarood en submilimetergebied van het spectrum (van 80 tot 670 microns). Dit golflengtegebied is nog niet eerder vanuit de ruimte waargenomen.
Verborgen objecten
Met FIRST zal een breed scala aan wetenschappelijke onderwerpen worden onderzocht. Naast de geboorte en dood van sterren zal ook de opbouw van atmosferen rond kometen en planeten worden bestudeerd. FIRST moet ook een beter inzicht bieden in de 'donkere tijd' van het heelal. Dat is de periode waarin de eerste melkwegstelsels werden gevormd. De straling van de nu zeer ver weg gelegen melkwegstelsels is sterk naar het rood en zelfs tot in het infrarood verschoven.
Sterrenkundigen bijeen in Toledo
Van 12 tot 15 december vergaderen in Toledo (Spanje) meer dan tweehonderd astronomen van over de hele wereld over een prioriteitenlijst voor FIRST. Omdat zoveel infrarood-pioniers bij elkaar zijn, viert ESA daar ook de historische ontdekking van het infrarode licht. Onder andere wordt de nieuwe brochure 'The Infrared Revolution - Unveiling the Hidden Universe' gepresenteerd. In deze 45 pagina's tellende brochure staan de spannendst ontdekkingen die sterrenkundigen deden in het infrarode heelal. Ook komt de toekomstige missie van FIRST aan bod, evenals de Next Generation Space Telescope (NGST) die in 2009 als opvolger van de Hubble-ruimtetelescoop moet worden gelanceerd. Een elektronische versie van de brochure is te vinden op de wetenschappelijke internetpagina's van ESA. Daar wordt ook verslag gedaan over de speciale workshop in Toledo.
Op dinsdagmiddag 19 december vindt bij de Stichting Ruimteonderzoek Nederland (SRON) in Utrecht een bijeenkomst plaats over het Nederlandse aandeel in FIRST. SRON werd vorig jaar door ESA geselecteerd als eerste onderzoeksinstelling voor de bouw van heterodyne spectrometers (HIFI) voor FIRST. Met deze zeer nauwkeurige spectrometers zullen de natuur- en scheikundige processen worden bestudeerd die leiden tot de geboorte en ook de dood van sterren.
