Astronoom Akira Endo werkt vanuit de TU Delft samen met SRON aan een manier om een driedimensionale kaart te maken van het vroege heelal. Door de uitdijing van het universum bereikt het licht van de vroegste sterrenstelsels onze telescopen als ver-infraroodstraling. Dus ontwikkelt Endo een chip met tachtig kleine ver-infrarood-spectrometers. Omdat elke pixel onderscheid maakt tussen kleuren, kan die bepalen of sterrenstelsels verder weg of dichterbij staan naarmate hun licht meer of minder is roodverschoven. Nu ontvangt Endo hiervoor een Vici-beurs van NWO.
Jong kosmisch web
In het vroege heelal vormde de grootschalige distributie van donkere materie en sterrenstelsels zich tot het kosmische web. Sterrenstelsels groeiden en fuseerden, terwijl sterren zich in hoog tempo vormden. Om meer te weten te komen over de verre, door stof omhulde sterrenstelsels in het vroege heelal, bestuderen astronomen ver-infraroodlicht dat miljarden jaren heeft gereisd voordat het de aarde bereikte. In plaats van alleen te vertrouwen op afzonderlijk zichtbare sterrenstelsels, kunnen astronomen ook de zwakke gloed bestuderen die gezamenlijk door veel jonge sterrenstelsels wordt geproduceerd. Deze wijdverspreide gloed draagt een verborgen afdruk van hoe materie in het vroege heelal was gerangschikt. Astronoom Akira Endo werkt vanuit de TU Delft samen met SRON aan een nieuw instrument, genaamd TIFUUN, om die afdruk te onthullen.
TIFUUN
Via de gloed van geïoniseerd koolstof en individueel gedetecteerde heldere sterrenstelsels gaan Endo en zijn team het ‘kosmische web’ in kaart brengen waar sterrenstelsels zijn ontstaan. TIFUUN bevat pixels die onderscheid kunnen maken tussen kleuren, zodat ze voor elk signaal kunnen bepalen hoever het roodverschoven is door de uitdijing van het heelal. Hoe roder het signaal, des te verder weg het sterrenstelsel. Zo zorgen de pixels niet alleen voor een ruimtelijke resolutie op een vlak beeldscherm, maar ook in de diepte. Het resultaat moet een 3D-kaart worden van het vroege heelal, 0,6 tot 1,2 miljard jaar na de oerknal.
80 spectrometerpixels
TIFUUN zal worden geïnstalleerd op de ASTE-telescoop met een spiegel van 10 meter in de Chileense Atacamawoestijn. Het instrument werkt met twee brede frequentiebanden van 130-178 GHz en 195-319 GHz, die respectievelijk de zwakke gloed detecteren vanuit vele jonge sterrenstelsels samen, en de helderdere signalen van afzonderlijke verre sterrenstelsels.
Endo bouwt voort op zijn eerdere onderzoek met het DESHIMA-instrument, dat ook samen met SRON is ontwikkeld. DESHIMA is ook een breedbandspectrometer die is ontworpen om de afstanden en leeftijden van sterrenstelsels te meten, maar had slechts 1 spectrometerpixel. TIFUUN zal 80 spectrometerpixels bevatten. Als is bewezen dat TIFUUN werkt, kan het nog verder worden opgeschaald.