SKAO
Square Kilometre Array Observatory
De Square Kilometre Array Observatory (SKAO) is een groot, gedistribueerd en zeer innovatief radio-observatorium waarmee astronomen de vroege fasen van het heelal kunnen onderzoeken en een dieper inzicht kunnen krijgen in de fundamentele wetten van de fysica. Het wordt de krachtigste radiotelescoop ooit gebouwd, verspreid over drie continenten, en zal in 2028 in gebruik worden genomen.
Infrastructuur en gebruikersdiensten
Het Square Kilometre Array Observatory (SKAO), dat momenteel in Australië en Zuid-Afrika wordt gebouwd, wordt de krachtigste radiotelescoop ter wereld. Het project wordt in fasen gerealiseerd. SKAO is een internationale gouvernementele organisatie (IGO), waarvan Nederland een van de oprichters is. In 2025 zijn er tien formele internationale leden en zijn er verschillende lidstaten in afwachting van toetreding.
SKAO1 zal bestaan uit twee telescopen op twee locaties, samen met een gedistribueerd wetenschaps- en operationeel netwerk en een hoofdkantoor dat de ontwikkeling, bouw en exploitatie zal coördineren. SKAO1_low in Australië zal bestaan uit 130.000 antennes, verdeeld over 500 stations. Signalen van de antennes in elk station worden gecombineerd tot een of meer 'bundels' aan de hemel. De werkfrequentie zal tussen 50 MHz en 350 MHz liggen. SKAO1_mid zal in Zuid-Afrika worden gevestigd en bestaan uit 197 schotels (inclusief de 64 schotels van de MeerKAT Precursor). Een eerste reeks ontvangers zal het spectrum tussen 350 MHz en 25 GHz bestrijken.
Signalen van de telescopen en stations worden naar een centrale verwerkingsfaciliteit op locatie in elk land getransporteerd, met een speciale verbinding met hoge bandbreedte naar de eerste wetenschappelijke verwerkings- en archiveringscentra in Perth (AU) en Kaapstad (SA). Verdere verwerking door wetenschappelijke teams vindt plaats in een gefedereerd en wereldwijd verspreid netwerk van SKAO Regional Centre Network (SRCNet), dat de enorme datastromen van SKAO kan verwerken. ASTRON loopt voorop bij het definiëren van de reikwijdte en functie van deze SKAO SDC's. Dit initiatief is deels ingegeven door de directe noodzaak om de gegevens van ASTRON's eigen telescopen, LOFAR en WSRT, te verwerken, maar de gegevens van deze faciliteiten zullen ook een essentiële bron zijn bij de voorbereiding op de SKAO.
Voorbeelden/beschrijving van het type onderzoek
De SKAO Science Case is breed en omvat een aantal belangrijke projecten waarin radioastronomie een unieke bijdrage kan leveren aan ons begrip van het heelal. De volgende grote projecten spelen een belangrijke rol bij het ontwerp van SKAO1:
- Onderzoek naar de donkere tijd: kosmische dageraad en het tijdperk van reïonisatie.
- Einstein uitdagen: detecteren van zwaartekrachtgolven, begrijpen van hun oorsprong en testen van zwaartekrachttheorieën met behulp van pulsars
- Kosmisch magnetisme: de oorsprong van magnetische velden begrijpen
- De wieg van het leven: hoe ontstaan planeten? Zijn we alleen in het heelal?
- Evolutie van sterrenstelsels: atoomwaterstof traceren met behulp van ~10 miljoen sterrenstelsels, de levenscyclus van een sterrenstelsel ontrafelen.
- De barstende hemel: wat is de bron van de uitbarstingen van radiogolven.
- Sterrenvorming door de kosmische tijd: hoe zijn de eerste sterren ontstaan.
- Kosmologie en donkere energie: inzicht in de aard van donkere energie.
Toegang tot de infrastructuur
Onderzoekers krijgen toegang tot hun gegevens via het gedistribueerde SKA Regional Centre Network (SRCNet), een gedistribueerd netwerk van virtuele toegangspunten met gebruikersondersteuning, gegevensopslag en verwerkingscapaciteit om hun datasets te raadplegen en te analyseren.