Voor het eerst zijn astronomen er in geslaagd om vanaf een aardse telescoop gepolariseerd microgolflicht op te vangen uit de oudste tijden van ons universum. Dit baanbrekende resultaat helpt ons om beter te begrijpen hoe het heelal zich überhaupt heeft ontwikkeld. Met hun metingen wisten ze door te dringen tot de zogeheten ‘kosmische dageraad’ — een tijd die meer dan 13 miljard jaar teruggaat, toen de allereerste sterren het universum begonnen te vormen en veranderen. Maar deze oeroude lichtflitsen zijn flinterdun, hun golflengte meet slechts een paar millimeter. Tot nu toe werden ze grotendeels overstemd door de elektromagnetische ruis van onze dampkring, zodat ruimtetelescopen het makkelijkst hun werk deden — nu blijkt dat het ook vanaf aarde kan.
Hoe CLASS de eerste sterren ‘zag’ in het licht van de oerknal
Dankzij een slim ontworpen telescoop hebben onderzoekers van het Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS)-project sporen van de eerste sterren ontdekt in het relictllicht van de oerknal. Hun bevindingen verschenen op 11 juni 2025 in The Astrophysical Journal — jawel, gewoon met data van hier op aarde.
“Dit werd tot voor kort voor onmogelijk gehouden,” zegt Tobias Marriage, CLASS-projectleider en professor aan Johns Hopkins University. “Astronomie hangt altijd samen met technologische grenzen, en het meten van microgolfsignalen uit de oertijd van het heelal is echt notoir lastig. Vanaf aarde komt daar een heel spectrum aan extra uitdagingen bij. Dat we deze drempel slechten is een grote stap vooruit.”
Het CLASS-observatorium staat op 5.138 meter hoogte in het Chileense Andesgebergte, midden in de Atacama-woestijn — een plek berucht onder kosmologen, maar de gemiddelde Nederlander komt er niet zo snel langs op vakantie. De telescoop draait sinds 2016 mee en scant het grootste deel (75%) van de nachtelijke hemel voor microgolffrequenties. Dankzij z’n enorme gevoeligheid wist CLASS signalen op te pikken uit de eerste miljard jaar na het ontstaan van het universum.
Van ondoorzichtig tot glashelder: het prille heelal in beeld
Gedurende de eerste 380.000 jaar na de oerknal was het universum zo dicht gevuld met vrije elektronen, dat licht letterlijk geen kant op kon. Op een bepaald moment koelde het af, elektronen werden ingevangen door protonen — en zo ontstonden de allereerste waterstofatomen.
Dat was hét kantelpunt: hierdoor kon microgolfstraling zich vrij door het heelal bewegen, en ontstond de kosmische achtergrondstraling (CMB) die we nu nog meten. In gebieden met nóg hogere dichtheid klonterde materie samen, en zo ontstonden de eerste sterren. Hun energie was zelfs zo intens, dat ze het omringende waterstofgas opnieuw ioniseerden — waardoor elektronen vrijkwamen en soms botsten met CMB-licht. Het resultaat? De unieke polarisatie, precies het signaal dat CLASS nu voor het eerst vanaf aarde duidelijk kon meten.
Wat brengt deze vondst ons op aarde?
- Beter begrip van donkere materie en neutrino’s: elke nauwkeurige meting maakt ons kosmische plaatje weer net wat scherper.
- Vergelijking met ESA’s Planck en NASA’s WMAP: CLASS-data leveren aanvullingen zonder de eigenaardigheden van satellietbeperkingen (want, inderdaad: eenmaal gelanceerd kun je een ruimtetelescoop niet meer bijstellen als je inpaklijstje niet klopt—bij een aardse telescoop kan dat gelukkig wél).
- Praktische winst voor de wetenschap: nu we weten dat dit soort data ook vanaf aarde haalbaar zijn, kunnen vergelijkbare projecten op locaties als La Palma of de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) nog verder gaan.
“Het universum is één groot natuurkundelab,” stelt Charles Bennett, WMAP-hoofdonderzoeker en fysicaprofessor aan Johns Hopkins. “Hoe preciezer we meten, hoe meer we leren over de allermoeilijkste vragen — over de bouwstenen van materie, over die mysterieuze neutrino’s waar Nobelprijzen aan worden gehangen, en over de vorige hoofdstukken uit het ‘levensverhaal’ van de kosmos.”
Voor zichzelf sprekend: zelfs in 2025 weet het universum ons nog te verrassen. Met elke nieuwe blik — of dat nu vanaf een Chileens bergplateau is, uit het lab in Delft of met een kop koffie in de hand — groeit de kans dat wij beter snappen hoe het allemaal begon.
En hoe nu verder?
De komende jaren willen CLASS-onderzoekers doorgaan met het verzamelen en verbeteren van meetdata en zo de nauwkeurigheid nog verder opschroeven. Voor nieuwsgierigen: de ruwe data zijn deels openbaar. Ja, dat duurt even om door te ploegen — maar wie weet duikt straks een nieuwe generatie kosmologen uit Groningen of Leiden op, en schrijven zij het volgende hoofdstuk in dit wetenschappelijke avontuur.
