Universiteit Leiden Universiteit Leiden | Bij ons leer je de wereld kennen.

De zoektocht door het heelal

Onderzoek

Vanuit verschillende disciplines werken onderzoekers van de Universiteit Leiden samen aan innovatieve oplossingen voor maatschappelijke problemen. U vindt hier een voorbeeld op het gebied van fundamentele wetenschappen.

Overzicht wetenschapsdossiers

Van de oerknal tot leven op andere planeten

Astronomen willen het heelal begrijpen, van de Oerknal tot nu, en hoe dit verder zal  gaan. In Leiden concentreren ze zich daarbij op twee vragen: 'Hoe ontstaan sterren en planeten? en 'Hoe ontstonden in het jonge heelal sterrenstelsels en zwarte gaten?' Een nieuwe generatie telescopen – net klaar of in aanbouw – gaat ze aan nog betere antwoorden helpen. Misschien krijgen we zelfs tekenen van leven in beeld op planeten buiten ons eigen zonnestelsel.

Zoektocht
Eerst was er de Oerknal, het beginpunt waar het heelal en zelfs ruimte en tijd uit het niets ontstonden. En daarna was er duisternis – want het heelal bevatte vrijwel alleen maar waterstof- en heliumgas. Pas toen daaruit na een paar honderd miljoen jaar de eerste sterren ontstonden, viel er wat te zien. Dit 13 miljard jaar oude licht is nog steeds naar ons onderweg en kan door onze telescopen worden opgevangen. Het 'vroege' heelal is een belangrijk onderzoeksthema in de Leidse astronomie. Want de oorsprong en evolutie van sterren, sterrenstelsels en zwarte gaten bepalen voor een groot deel de geschiedenis en toekomst van het heelal.

Leidse wetenschappers bestuderen de fysica en chemie van stervorming en ver weggelegen sterrenstelsels. Ook houden ze zich bezig met het ontwikkelen van computermodellen die de groei van het heelal tot nu toe zo goed mogelijk simuleren en daardoor een voorspelling voor de toekomst doen. Daarnaast zoeken ze naar ‘exoplaneten’ – planeten buiten ons zonnestelsel – en of deze misschien leven bevatten.


Meebouwen
Vooruitgang in de astronomie is vaak afhankelijk van betere waarnemingen, dus betere telescopen. Leiden bouwt mee aan de meest geavanceerde instrumenten ter wereld, omdat dit recht geeft op gegarandeerde waarneemtijd als deze fel begeerde instrumenten beschikbaar komen. Voorbeelden zijn de, grotendeels Nederlandse, radiotelescoop LOFAR en observatorium ALMA in Chili. Deze zijn recent voltooid en hebben naar verwachting hun beste jaren nog voor zich. Ook zijn Leidse astronomen intensief betrokken bij de bouw van de Europese Extremely Large Telescope (ELT) en de James Webb ruimtetelescoop, die beiden binnen een paar jaar de grenzen van het waarnemen nog verder zullen oprekken. 

Uiteindelijk dienen deze miljardenprojecten en de heelalsimulaties op supercomputers allemaal hetzelfde doel: het grote verhaal, van de Oerknal tot nu, rond krijgen. Maar begrip over het universum is niet het enige wat voorkomt uit de sterrenkunde: de technische eisen aan de telescopen en instrumenten drijven ingenieurs tot het uiterste, en zorgen daarmee voor innovatie. Vele technologieën ontwikkeld om sterrenkundig onderzoek mogelijk te maken worden ook toegepast om het leven op aarde beter te maken. Zo vindt bijvoorbeeld ISPEX, het opzetstukje voor je mobiele telefoon waarmee je fijnstof kan meten, zijn oorsprong in de techniek om exoplaneten mee op te sporen.


Wereldwijde reputatie
Het sterrenkundige instituut van de Universiteit Leiden staat internationaal hoog aangeschreven, net als de Nederlandse astronomie in het algemeen. Afgestudeerden, promovendi en onderzoekers zwermen uit over de hele wereld, en bekleden menige prominente functie in de astronomische gemeenschap, zoals Leids theoreticus Tim de Zeeuw die 10 jaar lang Directeur-Generaal van de European Southern Observatory (ESO) was.  En astrochemicus Ewine van Dishoeck, die een cruciale rol had bij het realiseren van het grote mondiale observatorium ALMA in Chili, en in 2018 voorzitter wordt van de Internationale Astronomische Unie (IAU). Maar dat is volgens haar niet het belangrijkste: 'Het draait hier in Leiden niet om een paar coryfeeën; de kwaliteit is van jong tot oud en over een breed front van hoog niveau.'

De Leidse Sterrewacht rekent ook communicatie met het publiek tot een kerntaak. Mede daarom zijn Leidse astronomen regelmatig te vinden in de media. Een dieper inzicht in het heelal vertegenwoordigt een culturele waarde die bij brede lagen van de bevolking leeft. Directeur Huub Röttgering: 'Wij willen onze plaats in het heelal begrijpen, en dat aan de wereld vertellen.'

 

Leiden Observatory

Naar de rand van ruimte en tijd

Grote telescopen kijken zo ver het heelal in, dat ze ook miljarden jaren terug in de tijd kijken. De opvolger van de Hubble ruimtetelescoop, de James Webb telescoop, zal vanaf 2018 zicht krijgen op de periode vlak na de Oerknal waarin de eerste sterren en sterrenstelsels ontstonden. Leidse astronomen bouwen mee aan instrumenten voor de James Webb, en kunnen niet wachten om er waarnemingen mee te doen.


Miljarden jaren terug in de tijd
Als we 'slechts' een miljoen lichtjaar ver om ons heen kijken, zien we een rustig stukje heelal, met keurige, oude sterrenstelsels die lijken op de Melkweg, het sterrenstelsel waar we zelf deel van uitmaken. De ruimte ertussen is vrijwel leeg. Maar zodra je met moderne telescopen miljarden lichtjaren ver weg kijkt – en dus miljarden jaren terug in de tijd – ziet het 'vroege' heelal er heel anders uit. Veel sterrenstelsels hebben er een chaotische vorm, produceren in een razend tempo nieuwe sterren of hebben een gigantisch, zwart gat 

Sinds zijn lancering in 1990 draait de Hubble-ruimtetelescoop rond de aarde. Doordat de telescoop buiten de aarde hangt, kan deze scherpe beelden maken van het universum. Bron: NASA

Sinds zijn lancering in 1990 draait de Hubble-ruimtetelescoop rond de aarde. Doordat de telescoop buiten de aarde hangt, kan deze scherpe beelden maken van het universum. Bron: NASA

in hun kern dat bundels deeltjes de ruimte in stuurt en daar schokgolven veroorzaakt. En hoewel piepjonge sterrenstelsels volgens computersimulaties slechts geleidelijk aan kunnen groeien door kleine broertjes op te slokken, blijken ze verbazend kort na de Oerknal al groot en zwaar.


Op naar nieuwe afstandsrecords
Marijn Franx was vanaf het begin betrokken bij de ontdekkingsreis van de Hubble ruimtetelescoop naar  het vroege heelal: 'De Hubble heeft destijds dit onderzoeksveld totaal veranderd. In 1996 bleek dat hij heel makkelijk zulke extreem verre sterrenstelsels kon zien, omdat ze veel helderder waren dan verwacht.' In 2016 ontdekte een team waar Franx deel van uitmaakte de huidige afstandsrecordhouder, sterrenstelsel GN-z11, op 13,4 miljard lichtjaar, toen het heelal slechts 400 miljoen jaar oud was. 

 

Franx: 'De Hubble heeft nu gedaan wat hij kan, maar zijn opvolger, de James Webb ruimtetelescoop, zal nog veel verder terug kunnen kijken. Wij overlegden met de bouwers bij NASA over de keuzes die worden gemaakt. Bij zulke projecten heb je nooit genoeg geld om alles te doen, maar wij als gebruikers vertellen hen: 'dit is wat we echt nodig hebben'.'

Onderhoudsbeurten zullen bij de James Webb niet mogelijk zijn, omdat hij ver van de aarde af in de ruimte geparkeerd wordt. Dus moest 15 jaar geleden voor de komende tien jaar beslist worden, welke waarnemingsinstrumenten mee omhoog gaan, en dat bepaalt voor een flink deel wat de James Webb zal kunnen gaan zien.

Het tot nu toe verste weg geobserveerde sterrenstelsel GN-z11 is een sterrenstelsel dat deel uitmaakt van het welbekende sterrenbeeld Grote Beer. Bron: NASA

Het tot nu toe verste weg geobserveerde sterrenstelsel GN-z11 is een sterrenstelsel dat deel uitmaakt van het welbekende sterrenbeeld Grote Beer. Bron: NASA


Turbulente jeugd
Afstandsrecords zijn op zich niet belangrijk; astronomen willen vooral de turbulente jeugd van het heelal begrijpen. In sterrenstelsels ontstaan voortdurend nieuwe sterren uit gas- en stofwolken, maar tegenwoordig, in onze wijk van het heelal, staat de stervorming op een laag pitje, omdat het gas en stof tussen de sterren bijna op is. Terugredenerend, moeten verre, jonge sterrenstelsels dus heel veel gas en stof bevatten. De aardse megatelescoop ALMA is speciaal gebouwd om de zogeheten millimeterstraling waar te nemen die dit stof uitzendt. En ALMA is al volop waarnemingen aan het doen.

Franx: 'We dachten destijds: tegen de tijd dat de James Webb gelanceerd wordt, heeft ALMA die waarnemingen al gedaan. Maar ALMA ziet heel weinig extreem verre sterrenstelsels, dat is echt een raadsel. Bevatten ze te weinig stof? Daarom hebben we  het James Webb programma aangepast, zodat hij die sterrenstelsels nog beter kan bestuderen.'

Een stuk heelal in de computer

Simulaties van sterrenstelsels helpen om astronomische waarnemingen beter te begrijpen. De EAGLE simulatie, een groot project waarin Leidse astronomen een hoofdrol hebben, laat de evolutie van het heelal zien, van vlak na de Oerknal tot nu.


Samenklonterend gas
Vlak na de Oerknal, 13,8 miljard jaar geleden, bevatte het heelal vrijwel alleen maar waterstof- en heliumgas. Door de zwaartekracht begon dat gas samen te klonteren, en vormde grote, ronddraaiende gaswolken, waaruit sterrenstelsels ontstonden, die elk weer uit miljarden sterren bestaan. De begintoestand is bekend, dus kan een computer op basis van de natuurwetten in principe narekenen hoe het heelal zich ontwikkeld heeft tot de toestand nu.

Volgens Joop Schaye, hoogleraar 'Vorming van sterrenstelsels', is met zulke simulaties door astronomen uit Leiden en elders een paar jaar geleden een doorbraak bereikt: 'Alle oudere simulaties vormden sterrenstelsels die te klein, te zwaar en te bolvormig waren.' De sleutel was een betere modellering van galactische winden, enorme uitstromen van gas vanuit het centrum van een jong sterrenstelsel naar buiten, wat de ontwikkeling van het sterrenstelsel ingrijpend beïnvloedt. De wind wordt geproduceerd door het zwarte gat dat al snel ontstaat in de kern van een sterrenstelsel, en door de vele exploderende zware sterren, de zogeheten supernova's.     

Een petabyte aan data
Een simulatie als EAGLE is een meerjarig project dat een petabyte (een miljoen gigabyte) aan data oplevert. De eerste tests kun je nog doen op een gewone computer, maar voor de echte simulatie moet je tijd aanvragen op een supercomputer. In dit geval op de Franse supercomputer CURIE, die er tientallen miljoenen uren rekentijd (op duizenden processors tegelijk) voor nodig heeft. EAGLE simuleert in een 'representatief' stuk heelal, van ongeveer honderd miljoen lichtjaar diameter, wat er gebeurde van kort na de Oerknal tot nu.   

 

Astronomen zullen nog jaren bezig zijn met de data-analyse. Schaye: 'Ten eerste moet je in die data de sterrenstelsels nog identificeren, want de computer weet echt niet wat dat is, een sterrenstelsel.'

De computer kent alleen maar hokjes ruimte met een zeker volume, massa en druk en een paar natuurwetten, en toch reproduceert de simulatie heel het spectaculaire scala aan sterrenstelsels dat het heelal rijk is: elliptische stelsels, stelsels met spiraalarmen en balkspiraalstelsels. Plus de sponzige grote-schaalstructuur van het heelal die zichtbaar wordt als je zover uitzoomt dat individuele sterrenstelsels niet groter zijn dan stofdeeltjes.

Schaye en collega's simuleerden met succes de verschillende sterrenstelsels van de zogenaamde Hubble-reeks. Deze classificatie is door Edwin Hubble opgesteld in 1926 en wordt nog steeds gebruikt voor het classificeren van sterrenstelsels.

Schaye en collega's simuleerden met succes de verschillende sterrenstelsels van de zogenaamde Hubble-reeks. Deze classificatie is door Edwin Hubble opgesteld in 1926 en wordt nog steeds gebruikt voor het classificeren van sterrenstelsels.


'Draaiknoppen' in het model
Simulaties hebben twee grote voordelen op waarnemingen met telescopen, vindt Schaye: 'Wij hebben de hele geschiedenis van een verschijnsel beschikbaar, niet alleen wat je nu in het heelal ziet. En we doen meerdere herhalingen, met telkens iets andere ingrediënten. Zo zien we hoe gevoelig de uitkomst is voor bepaalde details.'  De sterkte van de wind blijkt de belangrijkste 'draaiknop' in het model om een realistisch heelal te verkrijgen.

Simulaties zijn een gelijkwaardige tak van de astronomie geworden, naast de theorie en de waarnemingen. Schaye: 'Tegenwoordig komen er waarnemers naar ons toe: moet je nu eens kijken, wat is dit? Vroeger kon dat niet, omdat de simulaties zo onrealistisch waren. Nu die wel realistisch zijn, kunnen we meer leren van onze waarnemingen. Het is belangrijk dat je beide blijft doen. Uiteindelijk moet het één verhaal worden.'

Chemie tussen sterren en planeten

In de grote gaswolken rondom jonge sterren vinden onder extreme omstandigheden chemische reacties plaats. Daarbij ontstaan zowel kleine moleculen, zoals water en keukenzout, als grote, complexe moleculen die kunnen fungeren als bouwstenen van het leven. Deze astrochemie onderzoeken we in Leiden met unieke telescopen, op aarde en in de ruimte, en in het Sackler Laboratorium voor Astrofysica.


Min tweehonderd graden Celsius
Met vier hoogleraren - Ewine van Dishoeck, Xander Tielens, Harold Linnartz en Michiel Hogerheijde - bezit de Universiteit Leiden één van de grootste academische astrochemiegroepen ter wereld.

Astrochemie vindt plaats in de ruimte tussen en rondom sterren. In die ruimte heerst een bijna-vacuüm; de gasdichtheden daar zijn bijzonder laag, de straling is er intens en temperaturen zijn er ruim onder de min tweehonderd graden Celsius. Dit is geen omgeving waar je een belangrijke rol voor de  scheikunde verwacht. Het tegendeel is echter waar. Weliswaar verlopen individuele chemische reacties in de ruimte heel traag, maar het gaat om gigantische volumes, en processen duren vaak miljoenen jaren. Het netto resultaat is daardoor een interessante mix is van allerlei verschillende stoffen: kleine en grote moleculen, stabiel en hoog reactief. Ook zijn er complexe organische moleculen gevonden waarvan vermoed wordt dat ze de eerste bouwstenen van het leven op aarde vormden – en wellicht ook elders.
 

Infrarood en millimetergolven
Ewine van Dishoeck, hoogleraar Moleculaire Astrofysica, is een van de grondleggers  van de moderne astrochemie. In de loop der tijd zijn steeds complexere koolstofhoudende moleculen ontdekt in de ruimte. Het is mogelijk om dergelijke organische moleculen – maar bijvoorbeeld ook water – op honderden lichtjaren afstand te identificeren, omdat die stoffen infrarode stralingen millimetergolven uitzenden. Elke molecuulsoort heeft zijn eigen spectrum, een soort vingerafdruk bestaande uit specifieke kleuren licht. Om die te meten, heb je bijzonder gevoelige telescopen nodig zoals ALMA, de nieuwe wereldwijde telescoop bestaande uit 66 grote schotels in Chili, waarmee veel preciezer dan ooit tevoren het heelal kan worden onderzocht. Samen met collega hoogleraar Michiel Hogerheijde gebruikt Van Dishoeck ALMA om naar chemische processen rond jonge sterren te kijken en te onderzoeken hoe daar nieuwe planeten ontstaan.
 

De benodigde spectrale vingerafdrukken worden gemeten in het Leidse Sackler Laboratorium voor Astrofysica. Hier wordt ook onderzocht hoe moleculen in de ruimte kunnen ontstaan, bijvoorbeeld op ijzige stofdeeltjes die in gaswolken in de ruimte voorkomen. Dit is het werkterrein van Harold Linnartz, hoogleraar laboratorium astrofysica. Dit maakt het mogelijk om de data van grote telescopen te begrijpen: wat zien we in de ruimte en waarom kunnen we dat daar zien? Xander Tielens, hoogleraar van het interstellaire medium, richt zijn onderzoek op een bijzonder soort moleculen; PAKs, polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Deze grote moleculen zitten als fijnstof in het uitlaatgas van een auto, maar zijn ook overal in de ruimte aanwezig als overblijfsel van

'De Herschel ruimtetelescoop, die 1,5 miljoen km verderop in een baan rond de aarde zweeft, heeft langgolvig infrarood en submillimeterstraling in de ruimte gemeten, waaronder de vingerafdruk van water. De Leidse astrochemici hebben aangetoond dat rond vrijwel alle jonge sterren grote hoeveelheden water aanwezig zijn, voldoende om duizenden oceanen te vullen.

'De Herschel ruimtetelescoop, die 1,5 miljoen km verderop in een baan rond de aarde zweeft, heeft langgolvig infrarood en submillimeterstraling in de ruimte gemeten, waaronder de vingerafdruk van water. De Leidse astrochemici hebben aangetoond dat rond vrijwel alle jonge sterren grote hoeveelheden water aanwezig zijn, voldoende om duizenden oceanen te vullen.

exploderende sterren, waar ze een belangrijke chemische rol spelen.


Stukjes van de grote puzzel
De data uit het Laboratorium voor Astrofysica, de waarnemingen met ALMA, en spoedig ook met de James Webb-ruimtetelescoop, leveren gedetailleerde stukjes op van een grote puzzel die de astrochemici in Leiden willen oplossen. Hoe ziet de chemische evolutie van het heelal eruit? Bepaalt de chemie in interstellaire wolken hoe de atmosfeer van een planeet eruit komt te zien? Is het ontstaan van het leven gekoppeld aan de processen die plaatsvinden op minuscule ijzige stofdeeltjes? Kunnen PAKs ons meer leren over hoe grote moleculen zich in de ruimte gedragen?

De aarde is voor ons bijzonder, maar misschien helemaal niet zo uniek, als  blijkt dat ieder planetenstelsel in ons Melkwegstelsel en ver daarbuiten een vergelijkbare chemische evolutie heeft doorlopen.

Hoog op de Chajnantor-hoogvlakte in de Chileense Andes staat ALMA, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – een geavanceerde telescoop waarmee de straling van enkele van de koudste objecten in het heelal kan worden waargenomen. ALMA is een samenwerking tussen Europa, Noord-Amerika en Oost-Azië. Bron: ESO

Hoog op de Chajnantor-hoogvlakte in de Chileense Andes staat ALMA, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – een geavanceerde telescoop waarmee de straling van enkele van de koudste objecten in het heelal kan worden waargenomen. ALMA is een samenwerking tussen Europa, Noord-Amerika en Oost-Azië. Bron: ESO

Op zoek naar leven in het heelal

Is er leven buiten de aarde? Voor het eerst zijn we in staat om het begin van een antwoord te geven op deze oeroude vraag. De Leidse sterrenwacht bouwt mee aan nieuwe instrumenten om de kansrijkste exoplaneten te vinden.

 

Levenloze 'gasreuzen'
De eerste exoplaneet – een planeet rond een andere ster dan onze zon – is pas in 1995 ontdekt, maar inmiddels staat de teller ruim boven de drieduizend. Meestal is hun bestaan echter indirect afgeleid, en dat zijn bijna allemaal 'gasreuzen' zoals Jupiter, waarop – voor zover we weten – geen leven kan ontstaan.

Om exoplaneten die op de aarde lijken direct waar te nemen, zijn krachtigere telescopen en instrumenten nodig. Dan wordt het zelfs mogelijk om hun atmosfeer te onderzoeken. Als daarin chemisch actieve gassen voorkomen, zoals zuurstof (O2), ozon (O3) en methaan (CH4), is dat een sterke aanwijzing dat deze exoplaneet wemelt van leven.    


Mini-zonsverduistering
Een exoplaneet goed in beeld krijgen is altijd problematisch: de ster waar hij omheen draait, geeft veel meer licht dan de exoplaneet zelf weerkaatst. Dit 'overstralen' van een zwakke lichtbron door een veel sterkere, is ook de reden dat we overdag geen sterren zien. Alleen bij een volledige zonsverduistering, als de maan voor de zon schuift, zien we in de buurt van de zon sterren aan de hemel staan. De oplossing om een exoplaneet te onderscheiden lijkt dus simpel: scherm in de telescoop het beeld van de ster af met een zwart schijfje, een soort mini-zonsverduistering om de exoplaneet te onthullen. 

Maar helaas, wat op de schaal van aarde en maan werkt, werkt niet zomaar in een telescoop die miljoenen malen kleiner is. Dit komt in wezen omdat licht een golfverschijnsel is: een deel van het sterlicht golft om de randen van het zwarte schijfje heen en mengt zich in de telescoop toch nog met licht van de exoplaneet.


 

Polaroid zonnebril
Hoe moet het dan wel? Astronoom Matt Kenworthy: 'Dit probleem heeft jaren in een impasse verkeerd. En plotseling komen er nieuwe ideeën.' Kenworthy laat een stukje plastic zien ter grootte van een euromunt: 'Dit is hier ontworpen.' In het midden van de doorzichtige 'munt' zit een rozet van regenboogkleuren - een microscopisch polarisatiepatroon dat er met een UV-laserstraal in gebrand is. Je zou het muntje een zeer geavanceerde polaroid zonnebril kunnen noemen. Het op maat gemaakte polarisatiepatroon manipuleert

Dit in Leiden ontwikkelde muntje (een ‘grating vector Apodizing Phase Plate’) maakt het mogelijk om in het licht van een verre ster te kijken en toch de planeten erom heen te zien.

Dit in Leiden ontwikkelde muntje (een ‘grating vector Apodizing Phase Plate’) maakt het mogelijk om in het licht van een verre ster te kijken en toch de planeten erom heen te zien.

doorvallende lichtgolven precies zo, dat het licht van een verre ster wordt gescheiden van het licht van de exoplaneet.

Al het licht uit de ruimte dat binnenkomt in een van de vier Very Large Telecopes (VLT's, spiegeldiameter 8 meter) in Chili, of in de toekomstige European Extremely Large Telescope (ELT, spiegeldiameter 39 meter) zal uiteindelijk door deze glazen muntjes stromen als ze op jacht gaan naar exoplaneten.

Zo zal het voor het eerst mogelijk zijn, om met telescopen op aarde de atmosfeer van grote aantallen exoplaneten in beeld te krijgen.


Voorwaarden voor leven
Dan kunnen we ook zien of in de atmosfeer van exoplaneten waterdamp voorkomt, een voorwaarde voor leven, en gassen als O2, O3 en CH4, die vooral door processen van leven geproduceerd worden. Exoplanetenjager Ignas Snellen: 'Als we hele verzamelingen exoplaneten kunnen analyseren, weten we bijvoorbeeld of zuurstof op maar één type exoplaneet voorkomt.' Dat zou een aanwijzing te meer zijn, dat dit het type exoplanet is waar leven ontstaat. Snellen: 'Maar er is niet één smoking gun, het gaat om de combinatie en hoeveelheid van zulke gassen.'

Ze wagen zich echter niet aan een voorspelling hoe lang het nog duurt eer we buitenaards leven vinden: 'We weten het echt niet. Maar we weten wel dat het leven op aarde is ontstaan, relatief kort nadat de omstandigheden hier gunstig geworden waren. Misschien is het wel makkelijk om leven te maken, en is buitenaards leven heel gewoon.'

  • Huub Rottgering
  • Ewine van Dishoeck
  • Marijn Franx
  • Harold Linnartz
  • Michiel Hogerheijde
  • Rychard Bouwens
  • Bernhard Brandl
  • Jarle Brinchmann
  • Anthony Brown
  • Dirk van Delft
  • Marc van Hemert
  • Henk Hoekstra
  • Vincent Icke
  • Christoph Keller
  • Matthew Kenworthy
  • Koen Kuijken
  • Frans van Lunteren
  • George Miley
  • Simon Portegies Zwart
  • Tim de Zeeuw
  • Pedro Rodrigues Dos Santos Russo
  • Elena Maria Rossi
  • Paul van der Werf
  • Joop Schaye
  • Jacqueline Hodge
  • Xander Tielens
  • Ignas Snellen

Huub RottgeringWetenschappelijk directeur / hoogleraar Observationele kosmologie

Topics: ASTRONOMY, GALAXY FORMATION, LARGE SCALE STRUCTURE, LOFAR, OPTICAL/INFRARED AND RADIO INTERFEROMETERS

+31 71 527 5851

Ewine van DishoeckHoogleraar Moleculaire astrofysica

Topics: ALMA, ASTROCHEMISTRY, EUROPEAN EXTREMELY LARGE TELESCOPE (E-ELT), LABORATORY ASTROPHYSICS, STAR- AND PLANET FORMATION

+31 71 527 5814

Marijn FranxHoogleraar Extragalactische sterrenkunde

Topics: KOSMOLOGIE, SPINOZAPREMIE, STERRENSTELSELS, THEOLOGY OF LAW

+31 71 527 5870

Harold LinnartzHoogleraar Infraroodastronomie

Topics: Interstellar matter, Laboratory astrophysics, Astrochemistry, Interstellar ices, astronomical spectroscopy, PAHs, planet formation

+31 71 527 5804

Michiel HogerheijdeUniversitair hoofddocent

Topics: (Sub) millimeter sterrenkunde, Interstellair materiaal, Astrochemie, Ster- en planeetvorming, ALMA, MATISSE

+31 71 527 5590

Rychard Bouwens Universitair Hoofddocent

Topics: Galaxies, HST, High redshift galaxies, Galaxy formation, Euclid, JWST, MUSE, Galaxy formation, Starburst galaxies

+31 71 527 8456

Bernhard BrandlProfessor Infraroodastronomie

Topics: ADAPTIVE OPTICS, EUROPEAN EXTREMELY LARGE TELESCOPE (E-ELT), INFRARED SPECTROSCOPY, METIS, STARBURST GALAXIES, INTERSTELLAR MATTER, ASTRONOMICAL INSTRUMENTATION, MIRI

+31 71 527 5830

Jarle Brinchmann Universitair Hoofddocent

Topics: Stars, Galaxies, Interstellar matter, Euclid, HST, Integral Field Units, MUSE, Stellar population synthesis, Wolf-Rayet stars

+31 71 527 8470

Anthony BrownOnderzoeker

Topics: Stars, Milky Way galaxy, Telescopes and instrumentation, Solar System Gaia, Astrometry, Astronomical distance scale, OB associations, Galaxy structure and dynamics

+31 71 527 5884

Dirk van DelftBijzonder hoogleraar Materieel erfgoed van de natuurwetenschappen

+31 71 527 8496

Marc van HemertEmeritus hoogleraar Theoretische chemie

+31 71 527 4244

Henk HoekstraHoogleraar Observationele kosmologie

Topics: DARK ENERGY, DARK MATTER, OBSERVATIONAL COSMOLOGY

+31 71 527 5594

Vincent IckeEmeritus hoogleraar Theoretische sterrenkunde

Topics: Stars, Interstellar matter, Computational astrophsyics

+31 71 527 5843

Christoph KellerHoogleraar Experimentele astrofysica

Topics: Telescopes and instrumentation, Exoplanets, Planets, Stars, E-ELT, VLT, ING, iSPEX, SPHERE, High contrast imaging, Adaptive Optics, Aerosols, Atmospheric research, Planet forming disks, Polarimetry, Sun/ Solar physics

+31 71 527 8427

Matthew KenworthyUniversitair hoofddocent

Topics: EXOPLANETS TELESCOPES, INSTRUMENTATION

+31 71 527 8455

Koen KuijkenHoogleraar Galactische sterrenkunde

Topics: Cosmology, Dark matter, Gravitational lensing, Galaxy structure and dynamics

+31 71 527 5848

Frans van LunterenHoogleraar Geschiedenis van de natuurwetenschappen

Topics: History of science

+31 71 527 8412

George MileyEmeritus hoogleraar Astronomie

Topics: ASTRONOMY FOR DEVELOPMENT, LOFAR, UNIVERSE AWARENESS

+31 71 527 5849

Simon Portegies ZwartHoogleraar Numerieke sterdynamica

Topics: COMPUTATIONAL GRAVITATIONAL DYNAMICS, GALAXY DYNAMICS, HIGH PERFORMANCE COMPUTING, NUMERICAL STELLAR DYNAMICS, STELLAR AND BINARY EVOLUTION, SUPERCOMPUTERS

+31 71 527 8429

Tim de ZeeuwHoogleraar Theoretische sterrenkunde

Topics: Galaxies

+31 71 527 5879

Pedro Rodrigues Dos Santos RussoUniversitair docent

Topics: Science communication

+31 71 527 8419

Elena Maria RossiUniversitair hoofddocent

Topics: Hypervelocity stars as probe for near field Cosmology, White Dwarfs as electromagnetic and gravitational wave sources, Supermassive black hole formation, Tidal disruption events

+31 71 527 5877

Paul van der WerfOpleidingsdirecteur / hoogleraar Extragalactische astrofysica

Topics: Galaxies, Interstellar matter, (Sub)millimeter astronomy, Infrared astronomy, Radio astronomy

+31 71 527 5883

Joop SchayeHoogleraar Vorming van sterrenstelsels

Topics: Galaxies, Cosmology, Interstellar matter, Dark matter, Galaxy formation, Intergalactic medium, High-performance computing, Gravitational and gas dynamics, Large scale structure of the Universe, MUSE

+31 71 527 8443

Jacqueline HodgeAssistant professor

Topics: Galaxies, Astronomical interferometry, (Sub)millimeter astronomy, Radio astronomy, ALMA, Gravitational and gas dynamics

+31 71 527 8450

Xander TielensHoogleraar Fysica en chemie van het interstellaire medium

Topics: Interstellar matter

+31 71 527 8465

Ignas SnellenHoogleraar Observationele astrofysica

Topics: EXOPLANETEN

+31 71 527 5838

Onderwijs

Kleinschalig en Engelstalig

Het aantal eerstejaars studenten sterrenkunde is in Leiden de laatste jaren spectaculair gegroeid, van rond vijfentwintig naar meer dan honderd. Toch is het onderwijs nog steeds kleinschalig te noemen; op de Leidse Sterrewacht kennen onderzoekers, docenten en studenten elkaar nog echt persoonlijk.  

Het onderwijs is Engelstalig vanaf het tweede jaar in de bachelorfase, en tijdens de volledige master fase. Momenteel komt ongeveer de helft van de master studenten en docenten uit het buitenland.     
Sterrenkundig onderzoek is zeer internationaal georiënteerd – op de Sterrewacht zijn 43 nationaliteiten vertegenwoordigd. Zelfs als student zul je al onderzoek doen met grote telescopen op La Palma, en wordt je geleerd mee te doen aan internationale projecten.      

Behalve sterren-, natuur- en wiskunde, vormen programmeren en omgaan met big data belangrijke componenten van de studie. Een sterrenkundige is altijd ook een ervaren data-analist, en daar is veel vraag naar in de maatschappij van nu. Directeur Huub Röttgering: 'Studenten die klaar zijn, kun je een computer geven en die kunnen dan echt nuttige dingen doen.'

Leidse sterrenkundigen werken ook mee aan onderwijsactiviteiten buiten de universiteit. Zo zijn er bijvoorbeeld onderzoekers betrokken bij het NOVA mobiele planetarium, dat sterrenkunde introduceert bij scholieren. En het internationale outreach-netwerk Universe Awareness, speciaal gericht op kansarme kinderen tot 10 jaar, ontsprong in Leiden en heeft er zijn thuisbasis.

Outreach & nieuws

Nieuws

Agenda