Jets en pulsars

Lezing 6

Extreme energie in het universum

In eerdere colleges zijn beide onderwerpen al eens genoemd en nu gaan we er dieper op in: jets en pulsars. En we maken er een hoorcollege met duopresentatie van met PhD-kandidaten MSc Emma van der Wateren en MSc Joost de Kleuver, beiden van onze Radboud Universiteit.

Het hoorcollege vindt plaats op zaterdag 18 maart 2023 tussen 13:30 en 15:30 uur. Het zijn twee blokken van 45 minuten met telkens een vragenrondje en halverwege een korte pauze. Het college is hybride, zoals alle hoorcolleges dit jaar. Je bent van harte welkom in ons mooie Huygensgebouw of je kijkt mee vanuit thuis via de livestream. De link vind je onderaan deze pagina, maar daar is natuurlijk pas op de bedoelde datum en tijd iets te zien.

Wat zijn die jets en pulsars ook alweer?

Pulsars zijn sterk gemagnetiseerde en snel roterende neutronensterren die met regelmatige tussenpozen vanuit de magnetische polen bundels elektromagnetische straling uitzenden. Astrofysische jets zijn extreme uitbarstingen van gas of stof door onder andere zwarte gaten. Astronomen hebben ontdekt dat neutronensterren soms stralen kunnen creëren die net zo extreem en krachtig zijn als hun aanzienlijk massievere tegenhangers, de zwarte gaten. En daar willen we natuurlijk alles over weten, toch?

Deel 1: Neutronensterren en pulsartiming

Emma komt vertellen over pulsars, neutronensterren, die misschien wel tot de vreemdste objecten in het heelal behoren. Ze zijn heel klein, niet veel groter dan een gemiddelde stad, maar zwaarder dan de zon. Tegelijkertijd behoren ze ook tot de nuttigste objecten in het heelal. Ze hebben een extreem hoge dichtheid en de materie waar een neutronenster van gemaakt is kunnen we op aarde niet creëren en dat vinden wetenschappers heel interessant.

Sommige neutronensterren (de pulsars dus) laten zeer regelmatige pulsen zien, die zo nauwkeurig te voorspellen zijn dat ze betrouwbaarder zijn dan de meeste klokken op aarde. Astronomen kunnen deze pulsen gebruiken voor experimenten, bijvoorbeeld om voorspellingen te doen aan de zwaartekracht. Emma vertelt hoe neutronensterren zijn ontdekt en belicht een paar verschillende soorten. Verder legt ze uit waar ze nuttig voor zijn en laat zien hoe radioastronomen pulsars timen om meer te leren over de objecten zelf, het heelal en de wetten van de natuur.

Deel 2: Astrofysiche jets; hoe steel je energie van een zwart gat?

Joost komt vertellen over zijn onderzoeksgebied: astrofysische jets. Als subtitel gaf hij op: 'hoe steel je energie van een zwart gat?'. Actieve galactische sterrenstelsels kunnen de bron zijn van deze ultrahoge energiestralen of jets. In de kern van deze stelsels draaien superzware zwarte gaten heel snel en het zijn eigenlijk extreem sterke energie-opwekkers. Magnetische en elektrische velden draaien rond en werpen met enorme snelheid deeltjes uit die worden gegenereerd door het zwart gat.

Dergelijke ultrahoge energiestralen zijn een veiligheidsrisico voor interplanetaire missies omdat de geladen deeltjes dwars door een ruimteschip heengaan en ook dwars door astronauten. Ze beschadigen en verscheuren als 'kleine raketten' zelfs onze DNA-moleculen en cellen en kunnen tot kanker leiden en dus onze dood. Onze aarde wordt voortdurend gebombardeerd door deze stralen en sommige bereiken zelfs het oppervlak van onze planeet.

Wil je alles te weten komen over pulsars en jets, en wil je weten wat het antwoord is op de vraag hoe je energie kunt stelen van een zwart gat? Kom dan op 18 maart naar Nijmegen of zorg dat je klaarzit voor de online stream.

Over Emma van der Wateren

MSc Emma van der Wateren behaalde tussen 2012 en 2018 haar bachelor en master in sterrenkunde aan de Universiteit van Amsterdam (UvA). Daarvoor behaalde ze haar diploma als journaliste en ze schreef tijdens haar studie in Amsterdam volop voor online media.

Sinds 2018 werkt ze aan haar promotie tot PhD bij ASTRON/Radboud. ASTRON is het Nederlands instituut voor radio-astronomie in Dwingeloo, je kent vast wel hun radio-telescoop van 25 m. doorsnede. Zij hebben al jaren een samenwerking met o.a. Radboud Universiteit. Haar promotie-onderzoek voert ze dan ook bij beide organisaties uit en ze richt zich op de timing van pulsars.

Emma heeft zich in recente jaren ook volop beziggehouden met outreach naar publiek en ze heeft ook diverse van onze online colleges gehost. Ze popelt om jullie te komen vertellen over haar onderzoek naar pulsars.

Over Joost de Kleuver

MSc Joost de Kleuver behaalde zijn bachelor wiskunde en zijn bachelor en master in natuur- en sterrenkunde aan onze Radboud Universiteit. Sinds 2022 is hij hier promovendus en werkt aan zijn onderzoek naar zwarte gaten en astrofysische jets.

Joost is ook onderdeel van de Event Horizon Telescope Collaboration, die in 2019 de eerste afbeelding van een zwart gat publiceerde. Met deze telescoop, zo groot als de aarde (!), wordt nog steeds onderzoek gedaan. Onder andere door Joost dus, en wie weet vertelt hij jullie wel het allerlaatste nieuws.

Een leuk detail voor onze jonge kijkers is dat Joost in 2016 de Nederlandse Sterrenkunde Olympiade heeft gewonnen. Dit is interessant voor onze jongste leden en zij kunnen meedoen als ze in de bovenbouw van Havo/VWO zitten.

Naast zijn onderzoek zet Joost zich dit seizoen in voor de organisatie van onze Sterrenkundeclub. Ook hij staat te popelen om jullie te komen vertellen over zijn werk en onderzoek naar de fascinerende astrofysische jets. Zorg dus gewoon dat je bij dit boeiende duohoorcollege bent over deze megakrachtige bronnen van energie in het heelal.

Huiswerk

Je weet dat we bij onze colleges een bepaalde hoeveelheid basiskennis verwachten.

En 'leren is herhalen', weten we allemaal. We gaan niet de beginselen van sterrenkunde uitleggen, maar lees gerust, als huiswerk en algemene voorbereiding, wat meer over jets op Wikipedia. Ook over pulsars kun je volop informatie vinden. Snap je het nog niet direct? Mooi, dan gaan Emma en Joost op 18 maart beide onderwerpen in hun eigen woorden toelichten en vertellen hoe zij hun onderzoek uitvoeren.