Einde ruimtemissie Integral, Nederland bouwt mee aan nieuwe ruimtetelescoop voor onderzoek extreme heelal

Na ruim 22 jaar kwam onlangs een eind aan de missie van de Europese ruimtetelescoop Integral. Dit baanbrekende observatorium voor röntgen en gammastraling veranderde onze kijk op zwarte gaten, neutronensterren en andere extreme objecten en gebeurtenissen in het heelal. Nederland was nauw betrokken bij Integral en bouwt mee aan de toekomstige röntgentelescoop NewAthena.

In 2017 zag de Europese Integral ruimtetelescoop een gammaflits, veroorzaakt door de botsing van twee superzware neutronensterren. Het was de allereerste keer dat elektromagnetische straling werd opgevangen na zo’n extreme gebeurtenis in het heelal. ‘Dit is waarom Integral voor ons zo ongelooflijk belangrijk was’, zegt astronoom Nathalie Degenaar van de Universiteit van Amsterdam. ‘Met deze telescoop konden we voor het eerst de meest extreme objecten in het heelal onderzoeken en harde bewijzen leveren voor de theorieën van onder meer Albert Einstein.’

© Danielle Futselaar and Nathalie Degenaar, Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam Degenaar deed vorig jaar ook eigen onderzoek met de ruimtetelescoop. Ze mocht de kijker een paar dagen lang richten op één neutronenster. ‘Normaal gesproken zou je niet zoveel waarneemtijd aan één object besteden, maar aan het eind van een missie kun je iets meer risico nemen’, vertelt ze. Deze gok leverde een wetenschappelijke doorbraak op: ‘We zagen voor het eerst hoe een neutronenster gas de ruimte in spoot met een derde van de lichtsnelheid. Zo’n uitbarsting kan de evolutie van een compleet sterrenstelsel beïnvloeden. Nu willen we weten: hoe komt zo’n gasexplosie tot stand? Hoeveel energie zit erin opgeslagen? En wat is de impact op de omgeving?’

Röntgenbeeld van botten en sterren
De ruimtetelescoop Integral (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) werd gelanceerd in oktober 2002. Emeritus hoogleraar Wim Hermsen, destijds werkzaam bij het Nederlands ruimteonderzoeksinstituut SRON, was toen al twaalf jaar als missiewetenschapper betrokken. Hij zorgde er mede voor dat Integral kon ‘zien’ wat geen enkele andere telescoop ooit had waargenomen. ‘Integral had een unieke combinatie van instrumenten in boord, waarmee we met een breed gezichtsveld tegelijkertijd optische, röntgen én gammastraling konden waarnemen in een hoge spectrale én ruimtelijke resolutie. Dit instrumentarium stelde ons in staat om veel nieuwe ontdekkingen te doen over zwarte gaten, neutronensterren en later ook zwaartekrachtsgolven.’
Integral © ESA

Nederland leverde testapparatuur voor de ruimtetelescoop, de zonnepanelen en de zonnesensoren om hem in de ruimte te positioneren. Maar de grootste bijdrage kwam van wetenschappers die met Integral werkten, verenigd in de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA). ‘De Nederlandse expertise in röntgenastronomie is ontzettende belangrijk geweest voor Integral’, zegt Erik Kuulkers, die namens ESA betrokken was bij de missie en twintig jaar lang astronomische waarnemingen faciliteerde.

Kuulkers kan prachtig vertellen over de ontdekkingen die de ruimtetelescoop mogelijk maakte. Over radioactief verval in de ruimte, fast radio bursts en kosmische objecten zo groot als Amsterdam, waarin de totale massa van de zon is samengebald. Niet te bevatten voor heel veel mensen. Dus vertelde hij in gewone mensentaal over het belang van Integral voor de astronomie: ‘Als ik naar het ziekenhuis ga voor onderzoek, kijken artsen niet alleen met hun ogen naar mijn lichaam. Ze onderzoeken ook hoe warm of koud ik ben met een infraroodthermometer en met röntgenstraling brengen ze mijn botten in beeld. Zoals artsen beeldvorming doen van het menselijk lichaam, zo onderzochten astronomen met Integral de sterren, sterrenstelsels, zwarte gaten en meer.’

Nieuw onderzoek met NewAthena
Artist impression van een gamma-ray burst © ESA
Sinds 1 maart 2025 stuurt Integral geen wetenschappelijke waarnemingen meer terug naar de aarde. Tien jaar geleden al, werd de baan van de ruimtetelescoop een klein beetje aangepast. Met als resultaat dat het observatorium in 2029 zal terugkeren naar de aarde en verbranden in de atmosfeer. Het onderzoek van Integral wordt de komende jaren voortgezet door een aantal kleinere observatoria, die met specifieke instrumenten onderzoek doen naar gamma- en röntgenstraling in het heelal. Ondertussen wordt in Europa – ook in Nederland – gewerkt aan het volgende grote röntgenobservatorium: NewAthena (New Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics).

Hoewel dit nieuwe observatorium op z’n vroegst in 2037 gelanceerd wordt, werken SRON en de Nederlandse industrie al meer dan dertig jaar mee aan de sensoren, uitleeselektronica en röntgenspiegels van het ontwerp. Emeritus hoogleraar Hermsen: ‘Integral deed een eerste verkenning van het extreme heelal in wat wij harde röntgen- en zachte gammastraling noemen. NewAthena zal vervolgonderzoek faciliteren in de zachte röntgenstraling. Zo kijken we samen met de Nederlandse universiteiten altijd ver vooruit in de toekomst, naar ruimtemissies waarmee we een volgende grote stap kunnen zetten in ons onderzoek van het heelal.’