Radioteleskopet LOFAR är störst i världen och först i sitt
slag. Med mängder av enkla antenner och en oerhört kraftfull
dator skapar det bilder av rymden på ett helt nytt sätt

Cumming, Robert J.

Chalmers Publication Library

12    fysikaktuellt nr 2 • maj 2012 fysikaktuellt nr 2 • maj 2012    13
för att kombinera signaler från olika an-
tenner – eller ’korrelera’ dem, som radio-
astronomer kallar det. Men dessa teleskop 
har alltid kunnat riktas åt ett visst håll, 
mot den för astronomen aktuellt intres-
santa himlakropp, en galax till exempel.
lofar är först med att kunna rikta 
blicken helt i datorn. Teleskopet har inga 
rörliga delar och pekas istället mot sitt 
mål på himlen först efter att observatio-
nerna har gjorts. I LOFAR:s superdator 
vid Groningens universitet i Nederlän-
derna kombineras, eller korreleras, data-
strömmarna från teleskopets internatio-
nella stationer för att rätt ställe på himlen 
ska kunna avbildas.
Dessutom kan teleskopet riktas åt 
flera håll samtidigt. Upp till 244 olika 
observationer åt olika håll på himlen kan 
plockas ur samma dataström.
LOFAR tar inga direkta bilder av 
himlen. Istället räknar telekopet fram det 
interferensmönster som uppstår när man 
kombinerar radiosignalerna som anten-
nerna fångat. Sedan räknar man fram en 
riktig bild från interferensmönstret. 
Tekniken gör att det är avståndet 
mellan antennerna som avgör telesko-
pets synskärpa. Ju större avstånd desto 
skarpare bild. Med LOFAR:s tusenta-
let antenner spridda över norra Europa 
får radioastronomer möjlighet att skapa 
skarpare bilder än någonsin förut av hur 
himlen ser ut för ögon känsliga för radio-
vågor. 
Ett teleskops känslighet, hur pass 
ljussvaga källor det förmår att se, bestäms 
av dess insamlingsarea. LOFAR har just 
nu en större insamlingsarea än något an-
nat teleskop, vilket gör att man kan kalla 
det världens största teleskop.
vad blir det för vetenskap av LOFAR:s 
nya långvågiga ögon på kosmos? Astro-
nomer hoppas kunna få en första blick 
in i tiden några hundra miljoner år efter 
big bang då de första stjärnorna tändes. 
LOFAR borde kunna vara först att se ra-
diovågor från vätgas, utsträckta av uni-
versums expansion från vilovåglängden 
vid 21 centimeter ut till flera meter. Hur 
vätesignalen är fördelad över himlen ska 
kunna berätta om hur universums om-
vandling från mörkt och gasfyllt till da-
gens kosmos av stjärnor och galaxer. 
LOFAR har en mängd andra projekt 
som rör svarta hål, pulsarer, unga ga-
laxer, planeter, och magnetfält i kosmos. 
Det kan vara de som ger teleskopet dess 
största upptäckter. Men som vanligt när 
forskare tillämpar helt ny teknik kan vi 
vänta oss det oväntade.
robert cumming
onsala rymdobservatorium
LOFAR ser universum    på ett helt nytt sätt
lofar, som består av över 7 000 anten-
ner, utspridda över fem länder i norra 
Europa, är världens hittills största exem-
pel på ett nytt slags instrument: mjuk-
varuteleskopet. Där vanliga teleskop för 
synligt ljus använder speglar och linser för 
att skapa bilder, gör LOFAR nästan allt i 
datorn.
Tekniken, som nu prövas i stor skala, 
har framtiden för sig. LOFAR bereder vä-
gen för nästa generationens radioteleskop, 
Square Kilometre Array (SKA), som ska 
byggas i Sydafrika eller Australien.
I Sverige har LOFAR en station med 
192 antenner på ett fotbollsplanstort fält i 
närheten av Onsala rymdobservatorium, 
strax söder om Göteborg. Runt om i 
norra Europa finns 47 andra stationer, de 
flesta i Nederländerna.
LOFAR är känsligt för de längsta ra-
diovågorna som kan tränga in genom 
jordens atmosfär, med våglängd mellan 
1,5 och 15 meter. Ett spegelteleskop för 
sådan strålning skulle behöva vara oprak-
tiskt stort. Men som tur är kan man an-
vända den anrika tekniken interferometri 
– samt den moderna datorkraften – för 
att komma runt problemet.
varje enskild lofar-antenn känner av 
radiovågorna som träffar den från hela 
himlen. Med hjälp av antennens elektro-
niska detektor genereras en ström av data. 
I dessa strömmar finns faktiskt tillräcklig 
information för att skapa en detaljerad 
bild åt vilket håll som helst över hela him-
len, om man bara lyckas kombinera sig-
nalerna från alla antennerna på rätt sätt.
Själva antennerna är mycket enkla. 
De pyramidliknande lågfrekvensanten-
nerna är har ett tre gånger tre meter ar-
meringsjärn nedtill, samt en enkel för-
stärkare upptill. Metalltrådar fångar 
radiovågorna och signalerna går vidare 
genom samma typ av kablar som används 
för satellit-tv. Kablarna huseras i ett van-
ligt avloppsrör av plast. 
Antennerna för de högre frekven-
serna består av aluminiumplåt. De hålls 
på plats av specialtillverkade frigolitblock 
som skyddas från vädret av ett svart plast-
skynke. Högfrekvensantennerna inuti fri-
golitblocken är snäppet smartare än sina 
lågfrekvens-kolleger på stationen. Krets-
kort på varje antenn gör att den på elek-
tronisk väg kan riktas grovt på himlen.
Tidigare generationer av radiotele-
skop har använt olika tekniska lösningar 
Radioteleskopet LOFAR är 
störst i världen och först i sitt 
slag. Med mängder av enkla 
antenner och en oerhört kraft-
full dator skapar det bilder av 
rymden på ett helt nytt sätt.
Ovan: LOFAR-stationen vid Onsala 
rymdobservatorium. Till vänster syns 
lågfrekvensantennerna, placerade i ett 
så oregelbundet mönster som möjligt 
för att få en jämn upplösning. De 
svarta plattorna till höger rymmer 
högfrekvensantennerna.
Nere till väntser: Närbild av de pyra-
midformade lågfrekvensantennerna.
Nere till höger: Galaxen Cygnus A 
avbildad i 240 MHz med LOFAR. 
Jetstrålarna sträcker sig från galaxens 
supertunga svarta hål ända ut till 
200 000 ljusår ut från galaxens mitt, 
långt bortom galaxens stjärnor.Bild: J. McKean och M. Wise, ASTRON
Bild: Onsala rymdobservatorium/Leif Helldner
Foto: Onsala rymdobservatorium/Haukur Sigurðarson


LOFAR ser universum på ett helt nytt sätt

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Chalmers Publication Library