Gigantisch hemelobject is
'n raadsel
voor alle
astronomen
Vliegwiel als energie-hamster
OP SCHAAL
Omgekeerde energiecrisis in heelal spitst zich toe
-msT-s- 3srs3i"5£5rs.-«
1 ZATERDAG 13 JULI 1974
PAOINA 19
Op een afstand van ongeveer tweemiljard lichtjaren van de aarde is zoals onlangs in
dit blad vermeld door de synthese-radiotelescoop in het Drentse Westerbork korte
tijd geleden een hemelobject gesignaleerd, dat de onwaarschijnlijk grote diameter heeft
van twintig miljoen lichtjaren. Een lichtjaar is de afstand die het licht in het luchtledige
per jaar aflegt met een snelheid van 300.000 km per seconde. Een lichtjaar is derhalve
circa 9460 miljard kilometer. Het omvangrijke object is een soort Melkwegstelsel waar
uit gaswolken zijn gestoten, die het geheel de fantastische omvang geven.
De ontdekking stelt de astronomen voor nieuwe raadsels en verhevigt de „energie-crisis"
waarmee zij de laatste jaren a! te kampen hebben.
De afstanden In het heelal zijn voor aardse begrippen zo groot, dat
men zich deze niet kan voorstellen zonder een schaalverkleining.
Wie een wereldreis onderneemt, b.v. rond de aarde reist, legt daarbij
ongeveer 40.000 km af. Dat is indrukwekkend, maar op kosmische
schaal betekent het niets, helemaal niets.
De afstand van de aarde tot het dichtstbijzijnde hemellichaam, onze
natuurlijke maan, bedraagt het tienvoudige: ongeveer 400.000 km.
De afstand tot de zon, de dichtstbijzijnde ster waar wij omheen
cirkelen, is al vele malen groter: 150.000.000 km. Al deze getallen en
die wij verder noemen zijn benaderingen.
Het zegt weinig, als wij vertellen dat het opzienbarende grootste
tot dusver ontdekte hemelobject een doorsnee heeft van 20 miljoen
lichtjaar ofwel 200.000.000.000.000.000.000 km. Dat gaat ons voorstel
lingsvermogen te boven.
Laten we het op een andere manier proberen. We stellen ons de
aarde voor zo groot als de punt achter deze zin. Op die schaal be
draagt de afstand tot de maan anderhalve centimeter, die tot de zon
6 kilometer.
De zon is een van de ongeveer hondierdmiljard sterren van het
Melkwegstelsel, dat in realiteit een doorsnee heeft van 100.000 licht
jaar, d.w.z. 1.000.000.000.000.000.000 km. Ook dat is onvoorstelbaar.
Op de schaal „aarde is punt" bedraagt de omvang van dit Melk
wegstelsel 40.000.000 km., d.wi. ongeveer 100 maal de werkelijke
afstand aarde-maan.
Daarmee komen we al in moeilijkheden. Dat is ook alweer te groot
om ons voor te stellen.
We moeten dus naar een nog kleinere schaal.
We stellen nu de baan van de aarde om de zon (straal dus in wer
kelijkheid 150.000.000 km.) voor ais de al eerder genoemde punt
achter het einde van deze zin. Op die schaal is de aarde zelf inge
krompen tot een puntje van eentwlntigimlljoenste millimeter! En
op die eigenlijke ook alweer onvoorstelbare schaalverkleining heeft
het enorme object, dat de astronomen thans verbaast, een doorsnee
van maar helst 800 kilmeterDat is de afstand van Leiden naar
Milaan, iets meer dan naar het in de afgelopen weken zo roemrucht
geworden München.
En dat enorme stelsel staat op die schaal dan op een afstand van
40.000.000 kilometer van de aarde, dat is honderd maal de gemid
delde afstand tot de maan of duizend maal de omtrek van de aarde.
Dat alles op een schaal, waarop de aarde gereduceerd is tot een
stipje van eentwintigmiljoenste millimeter...
nieuwe materie gevormd werd
het niets", waardoor een groter i
Tot dusver zijn astronomen en kos-
mologen uitgegaan van het stand-
dend heelal toch redelijk bevolkt punt, dat de wetten
bleef.
Nu zich verschijnselen voordoen,
vroeger geen kennis
overal in de ruimte
den.
Het kon wel eens zijn, dat men dat
droeg, moet men zich gaan afvragen, standpunt zou moeten verlaten. Of
of men niet beter de fysische proces- dat men door verfijning van de waar-
sen in het heelal eerst aan moet pak- nemingen ook verfijningen, dus ver
ken om pas daarna de oorsprong van anderingen, in de fysische wetten
De ontdekking werd zoals gezegd
gedaan met behulp van de synthese-
radiotelescoop in Westerbork, en wel
onder leiding van de Leidse astro-
per 1
108 miljoen km stand
de aarde af. Deze weg- den
i prof. dr. H. van der Laan door vliedende beweging doet zich bij al- hoeveelheden energie ons bereiken,
een team buitenlandse, bij de Leid
se Sterrewacht werkzame astrono
men, te weten dr. Anthony Willis, dr.
Andrew Wilson en dr. Ri
chard Strom. De ontdekking jcen
werd mogelijk door twee factoren: de
unieke eigenschappen van de syn
these-telescoop en een nieuwe com
puter-techniek, ontwikkeld door een
medewerker van de Leidse Sterre
wacht.
verwijderde hemelobjecten van pulsars,
voor als consequentie van het uit- renstelsels,
dijende heelal.
De gasnevels van het stelsel ste-
'eerszijden uit
ben een kegelvorm. De punt van die
kegel is naar het centrum van het
sterrenstelsel gericht.
exploderende ster-
sterke energiebron -
als botsende sterrestelsels etc.
kosmische energie-probleem
heb- heeft astrofysici en kosmologen voor
a the aantal vragen gesteld, die alleen
maar indringender zijn geworden
door de ontdekking van het giganti
sche hemelobject door de "Leidse" as-
tronomqn in Westerbork. Er is geen
Het gas dat die kegels vormt is energiebron bekend, die zo massaal
Een van de parabolische schotelantennes van het obser
vatorium in Westerbork, waarmee men luistert naar de
radiostem van hemelobjecten op onvoorstelbaar grote af
standen.
de huidige situatie na te gaan. Het
is mogelijk, dat men tot geheel nieu
we natuurkundige concepties moet
komen, om het kosmologisch gebeu
ren te begrijpen.
wdjl men tevens worstelt met het pro- lijk nog
bleem, hoe een dergelijk grote massa
concentratie zich kan hebben ont
wikkeld.
ijl. Er bevinden zich
De kern van het verbijsterend he- schijnlijk niet
meiobject bestaat uit een betrekke- aU>men in
lijk normaal sterrenstelsel, dat wil
zeggen een verzameling sterren en
interstellair gas zoals ook ons Melk
wegstelsel er een is. Onze zon is één
van de honderdmiljard sterren van
dit Melkwegstelsel, dat min of meer
discusvormig is met een maximale
diameter
zon staat ongeveer 30.000 lichtjaren
van het centrum af. In zeker opzicht Deze ijle gaswolken zouden ondanks
is zo'n itelsel betrekkelijk stabiel in de ingenieuze computer-programme-
dat de onderlinge aantrek- ring nog niet zijn ontdekt.
kubieke centi
timeter. Vaste stof op aarde omvat
per kubieke centimeter ongeveer
1.000.000.000.000 000000.000000 aio-
men. Ondanks de ijlte van het gas
bevatten deze gaswolken door hun
enorme uitgestrektheid toch een gi-
100.000 lichtjaren. De gantische hoeveelheid materie.
Men is niet ondankbaar voor deze
grote afstand materie uit nieuwe raadsels. Het betrekkelijk sim-
het heelal van
terug liet eigen-
een sterrenstelsel kan werpen als bij plistische beeld
3C-236 het geval schijnt te zijn, ter- nog geen halve
Daartoe kan de omstandigheid
veel bijdragen, dat die vreemde, onbe
grepen processen zich blijkbaar alle
afspelen op bijzonder grote afstan
den van de aarde. Dat betekent ook,
dat wij bij de waarneming van die
processen en situaties 1
thans in de situatie van twee mil
jard Jaar geleden, op het moment dat
de thans door ons ontvangen stra
ling door dat object werd uitgezon-
fundamenteel
vraagstuk over: hoe is dit alles op
gang gekomen, wat was de oorsprong obJecTÓp tw«-
hebben twee theorieën opgeld ge
daan: de "big bang", eein oerexplosie
vanuit een zeer geconcentreerde ma
teriebal, of een "steady state" situa
tie, waarin in de lege ruimte steeds
moeten aanbrengen i
een beetje te begrijpen.
Voer voor kosmologen, astronomen,
fysici en ook nog filosofen
Wetenschap en
technologic
door P. Bok
kings kracht van de samenstellende
delen (sterren, planeten en gas) ge
neutraliseerd wordt door middelpunt
vliedende krachten als gevolg van
wenteling van het gehele stelsel.
de waarnemingen niet
richt met de synthese-radiotelescoop
in Westerbork. Dit instrument dat
Voor de energievoorziening
Er zijn echter nog zeer veel tech- nen door middel
in 1970 in gebruik werd genomen, is waarschijnlijk
toekomstige wereld zal hoogst- nische problemen op te lossen
Op dat laatste
fan laser-stralen, den gehandhaafd van meer dan Voor experimenten met dit proceis
jongste) procédé 100.000.000 graden celsius. Het ge- zijn enorme hoeveelheden elektrische
beslissende rol het zover i
Tot voor enkele tientallen Jaren
geleden achtte men dergelijke stel
sels inderdaad stabiel, maar men
toen nog geen weet van allerlei ma
terie en energieën, die de ruimte tus
sen de sterren allesbehalve tot een
steriel vacuum maken. De kennis
daaromtrent is pas in de laatste de
cennia vergaard. o.m. door de ont-
eigendom van de Stichting Radio- worden gespeeld door de kern-fusie- Er zijn thans twee hoofdrichtia- nog terug,
straling van Zon en Melkweg, en reactor, waarin (in tegenstelling tot gen in de research op dit terrein: op- nieuwe apparatuur ten dienste van
stichting van de Nederlands0 Organi- de conventionele kerncentrale) ener- sluiting van een "plasma" van zeer het onderzoek van het eerstgenoem-
satie voor Zuiver Wetenschappelijk gie wordt vrijgemaakt door de sa- hoge temperatuur binnen magneet- de procédé.
velden en in de tweede plaats
tweehonderd maal zo groot als
oog. ondanks de
had Onderzoek, waarin ook verschillen
de astronomische centra zoals de
Leidse Universiteit hun zegje heb
ben. Het observatorium is uniek in
de wereld. Er kunnen waarnemingen
mee worden gedaan die nergens an
ders mogelijk zijn. De telescoop be-
1e "radio-Mtronomie staat in feite uit twaalf paraboli
sche radioantennes van 25 meter
doorsnee, opgesteld langs een onge
veer anderhalve kilometer lange lijn.
Door de draaiing van de aarde om
haar as vormen die schotels i
de afzonder-
fusie-reactor volgens dit
a- pressie en verhitting van lichte ker- procédé moeten temperaturen
vastgehouden worden. Ieder mate
riaal voor een vat
zou in een fractie
verdampen.
wikkeling
en de ruimtevaart.
zojuist genoemde getallen ongeveer loop van tijd
object wordt
afstand meter, althans
van tweemiljard lichtjaar ongeveer lijke antennes door middel Van ge-
zo groot aan de hemel zou schijnen compliceerde apparaturen efficient
als de maan. worden gericht. De waarnemingen
van ieder moment worden vastgelegd
in een computer-geheugen en wan
neer de aard-rotatie de waarne-
mingslijn tot een waarnemingscir
kel heeft voltooid worden al die af
zondert! »ke waarnemingen door
De kern, *n sterrenstelsel
waarnemingen met telescopen reeds computer weer vertaald in een beeld
bekend en is gecatalogiseerd onder dat door een enorme parabolische
het nummer 3C-236. Deze kern is
door de enorme afstand niet met het
blote oog zichtbaar.
Al enige tijd geleden bleek, dat dit
sterrenstelsel een sterke straling
uitzond in het gebied van de radio
golven. Er waren vage aanwijzingen,
dat er ook radiostraling uit de omge
ving van dit stelsel kwam. maar de-
werd zodanig overstraald door diameter van zesmiljoen lichtjaar.
zijn opgevangen. Van
daar de benaming ..synthese"
radiotelescoop. Deze uiteenzetting is
uiteraard enigszins gesimplificeerd.
De werkelijkheid is heel wat inge
wikkelder.
De synthese-telescoop heeft al meer
aanvankelijk onbestaanbaar geach
te hemelobjecten opgespoord, tot
de emissie uit het centrum zelf, dat maar dat is "pas" eenzesde
die omgeving eenvoudig "verduisterd" gigantische stelsel 30-236.
werd.
In de aanvang van dit artikel,
schreven wij over de "energiecrisis"
van de astronomen. Dat is een wat
andere crisis dan die van ons dage-
nemingen In het begin van dit Jaar ujk5 leven. er namelljk een te-
de straling uit het centrale sterren- veei aan energie In het heelal volgens
stelsel als het ware "uit te wissen" en de huldige stand van onze aardse we-
daarmee het "verbUndingseffecr op tenschap. Er is namelijk geen enke
de oorsprong,
te heffen. Toen bleek overduidelijk, je verklaring
dat ijle gaswolken om dit stelsel in-
i de hoeveelheden energie, die in
derdaad radiostraling uitzonden. Tot de recente tijd ontdekte processen in
grote verrassing van de astronomen het heelal op gang moeten brengen
strekte dit samenhangende object
van sterrenstelsel en ontsnappende
gaswolken zich uit over een afstand
in stand houden.
Men weet pas sinds korte tijd van
het bestaan van quasars, merk-
energie vereist, die niet direct
Bij het Max Planck Instituut voor
dit plasma plasmafysica te Garchine bij Mün-
seconde chen staat men thans voor een nieu
we groots opgezette serie proeven
waarbij enorme hoeveelheden elek
trische energie verbruikt zullen wor
den.
De vereiste magneetvelden kunnen
alleen worden opgewekt met stroom-
sterkten van 45.000 ampere. Siemens
heeft nu een buiten-model energie
hamster ontwikkeld, getoond op de
bijgaande foto, die deze gigantische
vermogens kan leveren.
Een reusachtig vliegwiel (midden)
wordt met een elektromotor die ge
voed wordt door het normale elektri
citeitsnet geleidelijk in vrij lange
tijd op een snelheid van 1650 toeren
per minuut gebracht. Dit vliegwiel
heeft een gewicht van 226 ton, een
lengte van 3,9 meter en een diameter
van 2,9 meter. Op dat hoge toeren
tal is er evenveel energie in opgesla
gen aüis in een 80-ton zware sneltrein
die met 216 km per uur over de rails
dendert.
Via een aan het vliegwiel gekoppel
de generator en een aantal gelijkrich-
ters kan men dan elektrische vermo
gens van maximaal 150 miljoen watt
opwekken, althans stootsgewijze in
impulsen van 5 tot 10 seconden. De
werkelijke experimenten met deze ap
paratuur zullen pas in volgend of
daarop volgend Jaar een aanvang
nemen.
Het systeem van energie-opslag in
vliegwielen wordt al meer toegepast,
ondermeer als noodvoorraad energie
bij installaties die ernstig gevaar
kunnen opleveren wanneer de nor
male energievoorziening uitvalt. On
langs zagen wij bv in Ispra, waar het
Italiaanse laboratorium van de Euro
pese organisatie voor kernonderzoek
is gevestigd, een soortgelijke (veel
zwakkere) vliegwiel-reserve om de
stroomvoorziening voor reactor-acti
viteiten te verzekeren. Wanneer de
normale stroomvoorziening voor zo'n
installatie uitvalt en ook nood-aggre
gaten het zouden laten afweten, heeft
men in zo'n vliegwiel voldoende ener
giereserve, om de pompen voor het
koelwater gaande te houden tot de
reactor definitief is gestopt.
