Pulsars gebruikt om atoomklokken te kalibreren

Pulsar SXP 1062
Pulsar SXP 1062
Image: ESA/XMM-Newton/ L. Oskinova/M. Guerrero; CTIO/R. Gruendl/Y.H. Chu

De Europese ruimtevaartorganisatie ESA gebruikt draaiende neutronensterren voor het kalibreren van atoomklokken. Zeer snel om hun as draaiende neutronensterren worden pulsars genoemd.

Het op pulsars gebaseerde systeem wordt “PulChron” genoemd en het combineert de metingen van draaiende pulsars met de precisie van vibrerende atomen om nog nauwkeurigere klokken te maken. De klokken worden o.a. ingezet in het Europese Galileo GPS-systeem.

Pulsars werden in 1967 door de astronomen Jocelyn Bell ontdekt. Ze merkte een repeterend radiosignaal op met een periode van 1,34 seconde. Ze vond het signaal in de gegevens van de Interplanetary Scintillation Array van het Mullard Radio Astronomy Observatory. Tegenwoordig weten we dat pulsars neutronensterren zijn, de kleine maar ongelooflijk compacte ineengestorte kernen van grotere sterren die een bundel van straling uitspuwen tijdens hun ongelooflijk stabiele draaiing.

Pulsars op zich zijn interessant voor astronomen maar wetenschappers gebruiken de ongelooflijk stabiele rotatie van deze sterren nu ook als gereedschap. Zo worden ze ingezet in de speurtocht naar zwaartekrachtsgolven en hun uiterst nauwkeurige frequentie maakt ze heel geschikt als klok.

Een klok is simpelweg iets dat tikt met een heel goed begrepen interval zodat je er de tijd mee kan meten. PulChron maakt gebruik van de metingen van vijf radiotelescopen die samen de European Pulsar Timing Array vormen. EPTA observeert 18 pulsars. Atoomklokken daarentegen maken gebruik van het vibreren van atomen die worden aangeslagen door een laser. De frequentie van de laser wordt omgezet ineen bruikbaar tijdsinterval. De vijf radiotelescopen die de ESA inzet zijn niet de minste. Het gaat om de Westerbork Synthesis Radio Telescope in Nederland, De Duitse Effelsberg Radio Telescope, de Lovell Telescope in Engeland, de Nancay Radio Telescope in Frankrijk en de Sardinië Radio Telescope in Italië.

Maar er zijn bepaalde type atoomklokken, zoals die zijn gebaseerd op het aanslaan van waterstof door microgolflasers, die na verloop van tijd kunnen wegdriften als er geen ander systeem is dat ze corrigeert. De klokken die door het Galileo GPS-systeem gebruikt worden dienen om de paar uur met atoomklokken vanaf de grond gesynchroniseerd te worden. Het PulChron-project hoopt met de pulsarmetingen een lange termijn stabiliteit toe te kunnen voegen aan de atoomklokken voor zowel Galileo als bijvoorbeeld ook de bepaling van de Wereldtijd.

Volgens de ESA gaat het om een demonstratie van de mogelijkheden. Het is overigens niet de eerste op pulsars gebaseerde klok maar het is wel goed te dien dat de grootste en de kleinste bewakers van de tijd in het heelal samen kunnen werken om ons van de meest nauwkeurige tijd te voorzien.

Het PulChron-project is gehuisvest in het Galileo Timing and Geodetic Validation Facility dat zich bij ESTEC in Noordwijk bevindt.

Bron: ESA

 

Eerste publicatie: 28 december 2018

 

We doen ons best om alle artikelen zonder taal-, tik- en inhoudelijke fouten te plaatsen maar ondanks alle controle zie je zelf vaak je eigen fouten niet meer. Daarom stellen we het uitermate op prijs als je een fout komt melden!
Als je een spelfout hebt gevonden selecteer dan a.u.b. de tekst en druk Ctrl+Enter. Heb je een inhoudelijke fout gevonden, schrijf dan in het commentaarveld wat er volgens jou niet correct is.
We proberen alle gemelde fouten zo snel als mogelijk te verbeteren. Omdat de meldingen anoniem zijn vindt er geen communicatie plaats met de indiener. We houden ons het recht voorbehouden om meldingen niet te verwerken.