Exoplaneten zijn in onder sterrenkundigen. Zo’n planeet rond een andere ster ontdek je namelijk niet zomaar: er is scherp waarnemen, goed rekenen en een dosis geluk voor nodig. Geen wonder dus dat over de hele wereld teams van astronomen wedijveren om de kleinste, want moeilijkst te vinden exoplaneet op te sporen.
Artist’s concept van de nieuwe exoplaneet ‘OGLE-2005-BLG-390Lb’. Die staat op 25.000 lichtjaar van de aarde en draait daar in tien jaar rond een rode dwergster. De planeet is vijf keer zo zwaar als de aarde, de ster juist vijf keer lichter dan de zon. Leven is er hoogstwaarschijnlijk niet; de oppervlaktetemperatuur ligt op 220 graden onder nul. bron: ESO
Voorlopige recordhouders in de exoplaneten-race zijn de samenwerkende teams PLANET/RoboNet, OGLE, en MOA, waaraan 73 sterrenkundigen uit 12 landen deelnemen. Zij vonden in de buurt van de melkwegkern, op 25.000 lichtjaar van de aarde, een rotsachtige planeet van vijf aardmassa’s zwaar. Daarmee is het de lichtste bekende exoplaneet; de 160 eerder gevonden planeten rond andere sterren zitten qua gewicht in de buurt van gasreuzen als Neptunus en Jupiter. De nieuwe exoplaneet werd op 10 augustus 2005 ontdekt en draait in tien jaar om zijn rode dwergster.
In ons zonnestelsel zou de planeet de plaats van de asteroïdengordel innemen: drie keer zover van de zon af als de aarde. “Waarschijnlijk is er net zoals op aarde een dunne atmosfeer, maar het oppervlak zal bedolven zijn onder bevroren oceanen”, aldus de ontdekkers. Hun vondst is met een oppervlaktetemperatuur van 220 graden onder nul meteen de koudste exoplaneet ooit gevonden.
Het grootste deel van de bekende exoplaneten is gevonden doordat ze flink aan hun ster trekken. Zware gasreuzen zijn het, die in een krappe omloopbaan van een paar dagen tot weken om hun planeet cirkelen. Zo’n massa, binnen de baan van Mercurius in ons eigen zonnestelsel, kan niet anders dan zijn ster in beweging brengen. Exoplaneet en ster draaien in het geval van ‘hete Jupiters’ om een gemeenschappelijk zwaartepunt en dat is door het Doppler-effect te zien aan het licht van de ster.
Als de ster tijdens de omloop naar de aarde toe beweegt, wordt het licht blauwer. Beweegt de ster van de aarde af, dan wordt de kleur van de ster juist naar rood verschoven. Een langsracende politiewagen met loeiende sirene vertoont hetzelfde effect: de sirene klinkt hoger (‘blauwer’) als hij naar je toe rijdt dan wanneer hij van je af beweegt.
Nieuwe methode
OGLE-2005-BLG-390Lb is te licht om op te sporen met de dopplermethode. Geen probleem, want de planeet is ook op een andere manier te vinden: microlensing. “We laten de zwaartekracht van de exoplaneet als een lens werken”, legt Andrew Williams van het Australische Perth Observatorium uit.
Met zijn collega’s zoekt Williams naar sterren die voor een andere ster langs trekken. De ster in het midden bundelt het licht van de verder gelegen ster. Op 11 juli 2005 vonden ze zo’n blokkerende ster. Geheel zoals verwacht begon die licht van een verder gelegen ster te versterken, tot er op 10 augustus, al na de piek van het lenseffect, een tweede piekje optrad. Dat kan alleen worden veroorzaakt door een planeet om de ster, die het licht nog eens extra bundelt.
Met microlensing-methode is al twee keer eerder een exoplaneet gevonden. Ook op grotere schaal zijn zwaartekrachtslenzen bruikbaar: sterrenkundigen gebruiken het effect om de massa van complete sterrenstelsels te meten.
De nieuwe exoplaneet OGLE-2005-BLG-390Lb is gevonden met een klein beetje hulp van Albert Einstein. Zijn algemene relativiteitstheorie voorspelt dat grote massa’s licht afbuigen en als lenzen bundelen. In dit geval werkt de ster van de exoplaneet als hoofdlens, en de planeet als extra lensje. bron: Nature. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.
Aarde
Microlensing is waarschijnlijk de enige methode die gevoelig genoeg is om aardachtige planeten te vinden. “Die zoektocht naar een tweede aarde is de drijfveer achter ons onderzoek”, zegt Daniel Kubas van de Europese zuidelijke sterrenwacht ESO. “Deze ontdekking is een grote stap vooruit in dat onderzoek. Dit is de meest aardachtige planeet die ooit is gevonden.”
Zie verder
- OGLE: Optical Gravitational Lensing Effect (Engels)
- Speuren naar onzichtbare planeten (Kennislinkartikel)
- Einstein-ringen ontdekt (Kennislinkartikel)
- Einsteins vergrootglas ontdekt exoplaneet (Kennislinkartikel)
- Kennislink dossier: Exoplaneten