De iconische radiotelescoop van Arecibo is volledig ingestort. Eerder dit jaar raakte de telescoop al zo zwaar beschadigd dat men heeft besloten om hem af te breken. Hoe werd deze telescoop zo beroemd, wat is er allemaal mee ontdekt, en staat dit lot nog andere telescopen te wachten?
De Arecibo-telesoop is een van de beroemdste telescopen ter wereld. Dat komt vooral door zijn enorme grootte: de hoofdspiegel is 305 meter in doorsnee. Dat is te groot om te steunen en te sturen, en daarom is hij in een komvormig dal op het eiland Puerto Rico gebouwd. Ruim 50 jaar was Arecibo de grootste telescoop ter wereld. Pas in 2016 is hij ingehaald door FAST in een dal van 500 meter in Zuid-China.
Waar ‘gewone’ optische telescopen juist op bergtoppen staan, ligt Arecibo dus bijna op zeeniveau. Dat is voor radiogolven, die gemakkelijk de aardatmosfeer binnendringen, niet erg. Daarom staan er ook radiotelescopen in Nederland. De schotel van Dwingeloo (uit 1956) is intussen een museum, maar de synthese-telescoop in Westerbork (uit 1971) is nog volop in gebruik, en de gloednieuwe Lofar-telescoop heeft zijn centrum bij Exloo maar strekt zich uit tot Duitsland, Frankrijk, Zweden en Engeland. De ligging van Arecibo in een dal beschermt goed tegen storende menselijke radiosignalen, maar betekent wel dat de telescoop maar een klein stukje hemel kan zien, en objecten maar kort kan volgen aan de hemel. Vandaar dat moderne radiotelescopen altijd meervoudig zijn, zoals Westerbork en Lofar.
Spectaculaire setting
De spectaculaire setting van de Arecibo-telescoop heeft verschillende rollen in films opgeleverd. De meeste actie zit in de James Bond-film GoldenEye (1995, met Pierce Brosnan), maar hij komt ook voor in Contact (1997, met Jodie Foster) en Species (de eerste SF-horrorfilm, uit 1995), die over contact met buitenaardse beschavingen gaan.
Dat is geen toeval, want met Arecibo is veel gezocht naar (radio)signalen van buitenaards leven. Vooral bekend is het SETI@home-project, waarmee iedereen die dat wil met zijn of haar computer thuis tot dit jaar kon helpen zoeken naar boodschappen in de gegevens van Arecibo. Bij de lancering in 1999 was dit het eerste citizen science-project, waarbij het grote publiek kon helpen met wetenschappelijk werk.
Dubbele pulsar
De belangrijkste ontdekking van de Arecibo-telescoop is ongetwijfeld die van de ‘dubbele pulsar‘. Pulsars zijn sterren die heel snel ronddraaien en daarbij als een vuurtoren regelmatige flitsen licht uitzenden. De snelste draaien duizend rondjes per seconde, en met Arecibo is een systeem ontdekt waarin twee pulsars om elkaar heen draaien. Ze bewegen daarbij heel langzaam naar elkaar toe en zenden daarbij zwaartekrachtsgolven uit. Deze ontdekking leverde Russell Hulse and Joseph Taylor in 1993 de Nobelprijs voor Natuurkunde op. Vlak daarvoor, in 1992, waren met Arecibo de eerste planeten rondom pulsars gevonden, drie jaar voordat de eerste exoplaneet bij een normale ster werd gevonden (waarvoor de Nobelprijs pas in 2019 kwam).
Behalve pulsars blonk Arecibo uit in radarmetingen. Hierbij werd de telescoop dus niet als ontvanger maar als zender gebruikt. Uit het gereflecteerde signaal hebben astronomen in 1964 afgeleid dat een dag op de planeet Mercurius niet 88 maar slechts 59 aardse dagen duurt, dus niet een heel Mercurius-jaar maar slechts twee derde daarvan. In de jaren 90 werd uit radar-reflecties van Mercurius bepaald dat er ijs op de polen voorkomt. Daar tussendoor hebben militairen met Arecibo de posities van Sovjet-radarinstallaties bepaald door hun reflecties vanaf de maan te meten.
Ontdekking van een nieuw molecuul
Zelf ben ik nooit op ‘de Arecibo’ geweest, maar ik heb er wel mee waargenomen. In 2002 had ik samen met Duitse, Franse, en Amerikaanse collega’s met de Caltech Submillimeter Observatory (een telescoop op Hawaii die intussen ook met pensioen is) een nieuw molecuul ontdekt: ND3. Dat is een vorm van ammonia die vooral in bijzonder koude gaswolken voorkomt.
Onze ontdekking was (en is nog steeds) het molecuul met de meeste deuterium (D)-atomen dat ooit in de ruimte is gezien. Met Arecibo hoopten we ND3 op meer plekken te vinden, en in 2003 kregen we daar waarneemtijd voor. Helaas was het voor de Amerikanen in het onderzoeksteam makkelijker om naar Puerto Rico te reizen, dus ik hoefde er niet heen. De metingen leverden trouwens geen nieuwe vondsten van ND3 op. Met andere telescopen is dat later wel gelukt.
Monument voor wetenschap en techniek
Mijn collega Thijs van der Hulst aan de Rijksuniversiteit Groningen heeft eind jaren 70 Arecibo wel bezocht. Hij herinnert zich goed hoe ze naar de focus-installatie zijn gekomen. Eerst met een kabelbaan omhoog, en dan via een ‘catwalk’ naar de voet van een van de torens. De telescoop ligt dan zo’n honderd meter lager. Dus het is niet iets voor mensen met hoogtevrees.
Met 57 jaar heeft Arecibo zijn pensioen wel verdiend. Hoe zal het verder met hem gaan? Vanwege zijn bijzondere ligging en geschiedenis hoop ik dat het een museum wordt. Een monument voor wetenschap en techniek, een magneet voor reizigers naar Puerto Rico, en een herinnering aan de Koude Oorlog. Intussen verheugen radiosterrenkundigen zich op de bouw van de SKA-telescoop. Met zijn oppervlak van een vierkante kilometer, verdeeld over honderden stations in Australië en Zuid-Afrika, kan SKA terugkijken tot de begintijd van het heelal.
Fotocredits
Hoofdfoto: Arecibo radiotelescoop (Foto: NAIC)
De Westerbork Synthese Radio Telescoop (Foto: Onderwijsgek, via Wikimedia Commons)