De Nobelprijs gaat voor de helft naar de Canadees James Peebles, die in de jaren zestig voor een theoretische doorbraak zorgde en volgens het comité de kosmologie veranderde in een exacte wetenschap.

Zo’n 14 miljard jaar geleden is het heelal met een grote klap ontstaan: de big bang. De straling die daarbij vrijkwam is nog steeds waarneembaar. Peebles bedacht hoe we dankzij deze kosmische achtergrondstraling kunnen achterhalen hoe het vroege heelal in elkaar stak. Daaruit volgde ook dat we slechts vijf procent van het heelal kunnen waarnemen. De rest is donkere materie en donkere energie.

TU/e-hoogleraar Mark Bentum is expert op het gebied van radiosignalen - het type straling waarvan Peebles zich realiseerde dat het ons een blik gunt op het ontstaan van het heelal. Hij is dan ook erg enthousiast over de Nobelprijs voor de Canadese tachtiger. “Veel mensen zeggen dat Peebles de Nobelprijs al in 1978 ook had moeten krijgen, toen Robert Wilson en Arno Penzias deze kregen voor hun ontdekking van de kosmische achtergrondstraling. Hij had het bestaan van deze straling toen immers al voorspeld samen met Robert Dicke.”

De hoogleraar bij Electrical Engineering werkt zelf aan een project om met een zwerm nano-satellieten de verdeling van de kosmische achtergrondstraling beter in kaart te brengen. “Zo willen we meer leren over de periode voor het ontstaan van de eerste sterrenstelsels. Die periode bestaat bekend als de ‘dark ages’.”

Exoplaneten

De andere helft van de Nobelprijs gaat naar de Zwitsers Michel Mayor en Didier Queloz, die in 1995 de allereerste exoplaneet rond een zon-achtige ster ontdekten. Exoplaneten draaien niet om onze zon, maar om andere sterren. Sindsdien zijn er meer dan vierduizend andere planeten gevonden.

Bentum legt uit dat Mayor en Queloz hun eerste planeet, de Jupiter-achtige ’51 Pegasi b’ op indirecte wijze hebben waargenomen: “Door de aantrekkingskracht die zo’n zware planeet uitoefent, maakt de ster waar deze omheen draait periodieke bewegingen, die je kunt terugzien in de frequentie van de straling die de ster uitzendt. Dat komt door het zogeheten Doppler-effect.”

Zelf is Bentum nu op zoek naar meer directe waarnemingen van exoplaneten, door te kijken naar de interactie van de zonnewind met het magneetveld van zulke planeten, vertelt hij. “Bij planeten binnen ons zonnestelsel, zoals Jupiter, Neptunus en Saturnus kun je de effecten daarvan al waarnemen, maar wij willen een instrument bouwen om die signalen ook buiten ons zonnestelsel te vinden. Daarmee toon je niet alleen het bestaan van een exoplaneet aan, maar ook dat deze een magneetveld heeft, zoals de aarde. Dat wordt gezien als een belangrijke voorwaarde voor het mogelijke bestaan van leven.”

Bentum benadrukt dat de genoemde projecten sinds vorige maand plaatsvinden binnen het Center for Astronomical Instrumentation (CAI), een samenwerking tussen de TU/e en Radboud Universiteit Nijmegen. “Zij doen de ‘science’, en wij zijn van de techniek. Daarin vullen we elkaar mooi aan.”