Een paar millimeter op een kilometerslange papieren grafiek veranderde ons beeld van het heelal. In 1967 zag de jonge promovenda Jocelyn Bell Burnell een merkwaardig, uiterst regelmatig radiosignaal. Het bleek afkomstig van een snel ronddraaiende neutronenster: de eerste pulsar.
Uitgelichte afbeelding: Jocelyn Bell Burnell. Foto: Harry the Dirty Dog/Wikimedia Commons, CC0 1.0.
Luisteren naar het heelal
Bell Burnell werkte als promovenda aan de Universiteit van Cambridge. Ze hielp mee een grote radiotelescoop te bouwen en controleerde daarna dagelijks de lange stroken papier waarop de metingen werden vastgelegd. Tussen al die gegevens herkende zij een terugkerend signaal dat niet op gewone radiostoring leek.
Het signaal kwam steeds uit dezelfde richting aan de hemel en pulste met een ongekende regelmaat. Aanvankelijk was zelfs niet duidelijk welk natuurkundig object dit kon veroorzaken. Toen meer van zulke bronnen werden gevonden, werd de verklaring overtuigend: het waren snel roterende neutronensterren.
Wat is een pulsar?
Een neutronenster is de extreem compacte kern die kan overblijven nadat een zware ster als supernova ontploft. Sommige neutronensterren draaien razendsnel en zenden langs hun magnetische polen bundels radiostraling uit. Telkens wanneer zo’n bundel langs de aarde veegt, meten radiotelescopen een puls — vergelijkbaar met de lichtbundel van een vuurtoren.
Pulsars werden daarna onmisbaar in de astronomie. Hun zeer regelmatige signalen helpen onderzoekers neutronensterren te bestuderen, zwaartekrachtstheorieën te testen en uiterst kleine veranderingen in ruimtetijd op te sporen.
Een ontdekking en een omstreden Nobelprijs
De Nobelprijs voor Natuurkunde van 1974 ging naar Antony Hewish en Martin Ryle voor hun pionierswerk in de radioastronomie, waarbij de ontdekking van pulsars expliciet werd genoemd. Bell Burnell ontving de prijs niet, hoewel zij het eerste signaal had herkend en de bron zorgvuldig had onderzocht. Die beslissing wordt nog altijd veel besproken.
Bell Burnell zelf bouwde vervolgens een brede loopbaan op in de radio-, gamma-, röntgen-, infrarood- en millimeterastronomie. Ze werd onder meer de eerste vrouwelijke president van zowel de Royal Society of Edinburgh als het Institute of Physics.
Een prijs doorgeven aan een nieuwe generatie
In 2018 kreeg zij de Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics voor haar fundamentele bijdrage aan de ontdekking van pulsars en haar leiderschap in de wetenschap. Ze schonk het prijzengeld van drie miljoen dollar aan het Institute of Physics voor beurzen aan promovendi uit groepen die in de natuurkunde ondervertegenwoordigd zijn. Volgens het Institute of Physics had het fonds in 2025 al 37 promovendi ondersteund.
Haar betekenis ligt daarom niet alleen in de ontdekking van een nieuw soort hemellichaam. Bell Burnell liet ook zien hoe nauwkeurig kijken, twijfel toelaten en ongebruikelijke gegevens serieus nemen de wetenschap vooruitbrengen — en hoe een pionier deuren kan openen voor wie daarna komt.