Met het instorten van de iconische Arecibo-schotel zijn we zoveel meer kwijtgeraakt dan een radiotelescoop alleen.

Nog geen maand geleden – op 4 december – stortte het 900 ton zware instrumentenplatform dat al decennia boven de iconische schotel van de Arecibo-radiotelescoop hangt, naar beneden. En verplettert zo niet alleen een groot deel van de schotel, maar ook het laatste restje hoop dat velen nog hadden. Hoop op een toekomst voor Arecibo.

Schade
Die toekomst was een paar maanden eerder al op losse schroeven komen te staan, toen één van de kabels waaraan het instrumentenplatform hing, was losgeschoten. De kabel richtte de nodige schade aan, maar die leek in dat stadium nog wel te repareren te zijn. Kort voor de herstelwerkzaamheden zouden worden aangevangen, brak begin november echter een tweede kabel dwars doormidden.

En nu begon men zich toch serieus zorgen te maken over de staat waarin de bijna 60 jaar oude radiotelescoop verkeerde. Zouden ook andere kabels spontaan kunnen knappen? Of bestond er zelfs een kans dat het instrumentenplatform in zijn geheel naar beneden zou vallen? En was het überhaupt wel verantwoord om mensen voor reparatiewerkzaamheden naar de telescoop toe te sturen? Een uitgebreid onderzoek volgde en op 19 november hakte de National Science Foundation – eigenaar van Arecibo – de knoop door. De telescoop zou worden gesloopt.

De Arecibo-telescoop in november, kort nadat een tweede kabel is geknapt. De kabel sloeg een gat in de schotel. Afbeelding: University of Central Florida.

Tranen
Het nieuws verspreidt zich als een lopend vuurtje en dompelt menig astronoom in diepe rouw. Zo ook Jacqueline Hodge, die dankzij het observatorium vandaag de dag te vinden is in Sterrewacht Leiden en daar onder meer onderzoek doet naar de evolutie van sterrenstelsels. “Ik was diepbedroefd toen ik hoorde dat ze het observatorium gingen ontmantelen,” aldus Hodge. “Maar ik had op dat moment ook nog steeds de – toegegeven onrealistische – hoop dat Arecibo misschien wel door een miljardair met een voorliefde voor wetenschap, gered zou kunnen worden.” Maar als er al een miljardair was die een dergelijke reddingsoperatie overwoog, dan kwam hij of zij te laat. Want amper twee weken na de bekendmaking dat de Arecibo-telescoop gesloopt zou worden, stortte deze uit zichzelf al in. “Ik was er meer dan kapot van,” herinnert Hodge zich. “Ik was letterlijk in tranen en hetzelfde gold voor veel van mijn collega’s.”

Unieke telescoop
Hodge weet als geen ander wat we met het instorten van de Arecibo-telescoop zijn kwijtgeraakt. “Met de enorme schotel had de telescoop een gigantisch verzamelgebied, waardoor deze veel gevoeliger was dan andere, kleinere radioschotels. De eerste exoplaneten werden met Arecibo ontdekt, net als de eerste millisecondepulsar. En tot kort voor het instorten van de telescoop speelde deze nog een belangrijke rol in onderzoeken naar pulsars, exoplaneten, snelle radioflitsen, ruimteweer en zelfs de zoektocht naar zwaartekrachtsgolven.”


Het instorten van de telescoop werd gefilmd door een camera in de controlekamer en een drone die werd ingezet om de kabels te inspecteren.

Radar
Daarnaast werd de Arecibo-telescoop ook veel gebruikt voor radarastronomie. Hierbij worden nabije hemellichamen geobserveerd door er radiogolven op af te sturen. Door de weerkaatste radiogolven op te vangen en te analyseren kunnen astronomen vervolgens onder meer vaststellen hoe groot een object is en welke vorm het heeft. De Arecibo-telescoop heeft zo heel wat geheimen van planetoïden die zich bij de aarde in de buurt waagden, ontrafeld. “Dat ook radarobservaties niet meer mogelijk zijn, is een enorm verlies voor de wetenschap,” bevestigt Hodge. “Ik heb collega’s die radarobservaties gepland hadden staan en zij zijn er kapot van. Dit (radarastronomie, red.) was één van de sterke kanten van Arecibo.”

Deze radarbeelden van planetoïde Phaeton zijn in 2017 door Arecibo gemaakt en onthullen naast de vorm, mogelijk ook een krater op het oppervlak van de ruimtesteen. Afbeelding: Arecibo / NASA / NSF.

SETI
Bovendien speelde de telescoop ook een sleutelrol in de zoektocht naar buitenaards leven. Zo werd de telescoop ingezet om eventuele buitenaardse radiotransmissies op te sporen en is deze in 1974 ook gebruikt om een radiobericht naar eventuele intelligente beschavingen in de bolvormige sterrenhoop M13 te sturen.

Niet te vervangen
Wie nu denkt dat er wel meer radiotelescopen op aarde zijn, heeft gelijk. Maar dat wil zeker niet zeggen dat Arecibo niet gemist gaat worden, zo benadrukt Hodge. “Arecibo was vanaf de bouw in de jaren zestig tot 2016 de grootste radiotelescoop op aarde.” Een paar jaar geleden kwam daar verandering in, toen in China de Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Telescope (FAST) verrees. “Maar ik zou FAST niet willen bestempelen als een vervanger van Arecibo. Arecibo was op veel onderzoeksgebieden nog steeds competitief. Zo was het bijvoorbeeld nog altijd de krachtigste radar op aarde.”

Het instrumentenplatform dat begin deze maand nog boven de Arecibo-telescoop prijkte. Afbeelding: University of Central Florida.

Icoon
Maar Arecibo was meer dan een radiotelescoop. Het observatorium was door de jaren heen – mede dankzij optredens in films als ‘Contact‘ en ‘GoldenEye‘ ook uitgegroeid tot een onvervangbaar icoon. Hodge – die als student een zomerstage bij Arecibo deed – begrijpt dat als geen ander. “De Arecibo-radiotelescoop is visueel gezien de meest indrukwekkende telescoop die ik ooit heb bezocht – en ik heb heel wat telescopen gezien. De schotel lag in een natuurlijk zinkgat – dat omringd werd door de jungle – en was meer dan 300 meter breed. Het is lastig om je voor te stellen hoe groot dat is, maar dat betekent dat je er dus drie volledige voetbalvelden in kwijt kon. Boven de schotel – op zo’n 137 meter hoogte – hing het 900 ton zware instrumentenplatform met de Gregorian Dome en dat was geweldig om te zien. ‘s Nachts gingen de lichten aan en had je – mede ook door het alien-achtige bromgeluid van de elektronica, het gevoel dat je in een andere wereld was.” De telescoop heeft hoorbaar diepe indruk gemaakt op Hodge en bepaalde uiteindelijk zelfs haar carrière. “Deze zomerstage was de meest vormende ervaring van mijn leven,” zo stelt ze. “Na de magie van het observatorium gedurende een hele zomer te hebben meegemaakt – waarbij ik samen met andere wetenschappers in hutten op palen in de jungle woonde en tijdens de observaties vanuit de controlekamer over de enorme schotel uitkeek – realiseerde ik me dat ik me wilde gaan richten op radioastronomie.”

Onderzoek
Het bracht haar uiteindelijk naar Leiden, waar ze tegenwoordig onderzoek doet naar de evolutie van sterrenstelsels. “Veel van onze kennis hebben we te danken aan optische telescopen, zoals ruimtetelescoop Hubble, maar om een compleet beeld te krijgen, moeten we sterrenstelsels ook op andere golflengtes bestuderen. Radiotelescopen richten zich op golflengtes die unieke informatie herbergen over hoe sterren in sterrenstelsels tot stand komen, uit welk materiaal ze ontstaan en of sterrenstelsels ook actieve superzware zwarte gaten bevatten.” En in het kader van dit onderzoek deed Hodges onderzoeksgroep recent ook nog een beroep op Arecibo. “We hebben een onderzoeksprogramma waarin we radio-emissies van verre sterrenstelsels observeren met behulp van Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Hierbij observeer je sterrenstelsels met meerdere radiotelescopen op aarde tegelijkertijd en vormen de telescopen samen eigenlijk één gigantische, extra krachtige radiotelescoop. Arecibo speelde daarin een belangrijke rol, vanwege het enorme verzamelgebied en de unieke geografische locatie. Gelukkig hadden we de meeste data reeds binnen; we zijn nu bezig om de resultaten te analyseren.”

En terwijl Hodge en collega’s daarmee bezig zijn, denken ze ongetwijfeld nog regelmatig met weemoed terug aan de onvervangbare Arecibo-telescoop. “Met het instorten van de Arecibo-telescoop zijn we absoluut meer kwijtgeraakt dan een radiotelescoop alleen,” concludeert Hodge. “Arecibo inspireerde meerdere generaties studenten om een carrière in de astronomie na te jagen en zorgde ervoor dat het publiek betrokken raakte bij de wetenschap. En middels de rol die de telescoop speelde in de zoektocht naar buitenaards leven en de film ‘Contact‘ herinnerde deze ons eraan dat het universum veel groter en mysterieuzer is dan we ons ooit kunnen voorstellen.”