Over ons onderzoek

Alle onderzoek van de Master specialisatie Particle and Astrophysics vindt plaats binnen het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP). Naast onderzoek binnen de afzonderlijke disciplines stimuleert IMAPP ook onderzoek dat deze disciplines met elkaar verbindt. Dit biedt een unieke onderzoeksomgeving voor nieuwsgierige studenten, waar wiskunde samenwerkt met hoge-energiefysica (bijvoorbeeld op gebieden zoals kwantumzwaartekracht of niet-commutatieve meetkunde) of waar hoge-energiefysica samenkomt met astrofysica (bijvoorbeeld op gebieden zoals astrodeeltjesfysica of kosmische straling).

Studenten maken gebruik van de James Webb Space Telescope (JWST) 

Dankzij het onderzoek van twee studenten van Radboud University kunnen wetenschappers vanaf 2023 gebruik maken van de James Webb Space Telescope (JWST) om te zoeken naar de aanwezigheid van zwaveldioxide in de atmosferen van drie exoplaneten. Jesse Polman deed onderzoek voor zijn masterthesis naar de detecteerbaarheid van zwavel in de atmosferen van planeten die vergelijkbaar zijn met Jupiter, maar veel heter zijn, bekend als 'hete Jupiters'. Polman verklaarde: "We begonnen naar zwavel te kijken omdat het relevant is voor planeetvorming, maar het is nog niet veel bestudeerd." Hij ontdekte dat een sterk signaal van zwaveldioxide kon worden gedetecteerd in de atmosferen van hot Jupiters met een bepaalde chemische samenstelling. Hij voorspelde dat dergelijke planeten effectief bestudeerd kunnen worden met de JWST. Kort na publicatie van zijn thesis werden zijn voorspellingen direct bevestigd. Onderzoekers vroegen student Olaf Renes om te onderzoeken welke van de 5.000 momenteel bekende exoplaneten de juiste omstandigheden hebben om zwaveldioxide in hun atmosferen te hebben. Met deze planeten en een voorstel heeft een team van astronomen, waaronder Renes en Polman, observatietijd aangevraagd bij de JWST. René Waters, astronoom aan Radboud: "De JWST is echt een goudmijn voor wetenschappers, het is een enorme ontdekkingsmachine. Het is heel bijzonder dat we dit opmerkelijke instrument mogen gebruiken."

Lees het volledige artikel

Onderzoeksinstituten

Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP)

IMAPP voert fundamenteel onderzoek uit in wiskunde, hoge-energiefysica en astrofysica, met speciale aandacht voor interdisciplinaire onderwerpen. Het overkoepelende onderzoeksthema is de oorsprong en evolutie van het universum en de onderliggende wiskundige structuren. De combinatie van onderzoeksthema's binnen IMAPP is opmerkelijk. Er zijn wiskundigen die werken aan statistieken van ziektes, astrofysici die kijken naar botsingen van zwarte gaten en natuurkundigen die proberen het standaardmodel van de deeltjesfysica te voltooien. Ondanks de verschillende onderzoeksvelden werken wetenschappers nauw samen aan interdisciplinaire onderzoeksonderwerpen. Voorbeelden van onderzoek bij IMAPP zijn het onderzoek naar het Higgs-deeltje, de afbeelding van een zwart gat en zwaartekrachtsgolven.

Onderzoek op extreem kleine en extreem grote schalen vereist zeer grote infrastructuur, die vaak de budgetten van universiteiten te boven gaat. Daarom is IMAPP betrokken bij verschillende grootschalige nationale en internationale samenwerkingsverbanden. Studenten worden ook aangemoedigd om deel te nemen aan deze onderzoeksprojecten. Elk jaar gaan studenten van deze specialisatie naar Genève om deel te nemen aan de CERN summer school. Daarnaast organiseren we excursies naar andere faciliteiten voor studenten die specifieke experimenten willen uitvoeren voor hun stage.

Large Hadron Collider (LHC), Zwitserland

De Large Hadron Collider is een circulaire deeltjesversneller, gebouwd door CERN. Radboud Universiteit is betrokken bij het ATLAS-experiment, dat gericht is op botsingen van protonen met buitengewoon hoge energie. Een van de belangrijkste resultaten tot nu toe is de ontdekking van het Higgs-deeltje.

Pierre Auger Cosmic Ray Observatory, Argentinië

Dit observatorium bestudeert ultrahoge-energie kosmische straling, de meest energierijke en zeldzaamste deeltjes in het universum.

European Southern Observatory (ESO), Chili

ESO heeft enkele van de grootste en technologisch meest geavanceerde telescopen ter wereld gebouwd en beheerd. Vondsten omvatten de ontdekking van de meest verre gammaflits en bewijs voor een zwart gat in het centrum van de Melkweg.

Event Horizon Telescope

In dit project worden wereldwijd bestaande en geplande millimeter/submillimeter faciliteiten gecombineerd tot een zeer gevoelige, hoge resolutie Event Horizon Telescope. De eerste successen omvatten de afbeelding van de directe omgeving van de superzware zwarte gaten in het sterrenstelsel M87 en in onze eigen Melkweg.

Lees meer over hoe masterstudenten hebben bijgedragen aan het vastleggen van de eerste afbeelding van een zwart gat in een interview met professor Falcke.

Low-frequency array for Radio Astronomy (LOFAR)

LOFAR is een Nederlands ICT-project dat radio telescopen in Nederland, Duitsland, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk en Zweden verbindt. Samen kunnen ze veel gedetailleerdere informatie produceren over het vroege universum.

HiSPARC, Nederland

In het HiSPARC-project voorzien onderzoekers middelbare scholieren van een kit voor een kosmische stralingsdetector die ze op het dak van hun school kunnen installeren. De informatie van al deze verschillende locaties is zeer waardevol voor het bepalen van de bron van de kosmische straling.

Onderzoeksafdelingen

Om je een idee te geven van het onderzoek dat wordt uitgevoerd aan de Radboud Universiteit, worden hier twee relevante onderzoeksafdelingen uitgelicht.

High Energy Physics

Department of High Engergy Physics

Hoge-energiefysica (HEP) voert fascinerend en baanbrekend theoretisch en experimenteel onderzoek uit op het gebied van kwantumvelden, deeltjes en zwaartekracht. Het wetenschappelijke doel is om de ultieme bouwstenen van materie, ruimte en tijd te ontdekken en de fundamentele wetten te onthullen die hun interacties bij extreem hoge energieën en korte afstanden reguleren, voorbij de momenteel gevestigde theorieën.

Compact objects

Department of Astrophysics

Het universum vormt een laboratorium voor extreme natuurkunde, waarin gebeurtenissen plaatsvinden die niet op aarde kunnen worden gerecreëerd en die zich afspelen aan of zelfs voorbij de grens van onze kennis van de natuurkunde. Deze gebeurtenissen omvatten de complexe wisselwerking tussen gas, stof, kosmische straling, zwaartekrachtsgolven en magnetische velden met planeten, sterren, zwarte gaten en sterrenstelsels. De afdeling Astrofysica streeft ernaar deze fenomenen te begrijpen met behulp van theoretische, computationele en observationele benaderingen en door het ontwikkelen van nieuwe hightech (ruimte)instrumenten.