Je leest:

Planetenjacht!

Planetenjacht!

Auteur: | 24 september 2008

Is onze aarde de enige bewoonbare planeet? Om die vraag te beantwoorden proberen sterrenkundigen zoveel mogelijk andere planeten te ontdekken en te bestuderen. De PRIMA-faciliteit op de Very Large Telescope in Chili makt het detecteren van planeten buiten ons zonnestelsel (zogenaamde exoplaneten) een stuk makkelijker. En Nederlandse technici van TNO hebben daarvoor een belangrijk onderdeel ontwikkeld.

Midden in de Atacamawoestijn in Chili staat één van de grootste telescopen ter wereld, door de bouwers treffend de Very Large Telescope (VLT) genoemd. De VLT is samengesteld uit vier holle spiegeltelescopen met een doorsnede van 8 meter elk, en vier kleinere telescopen van 1,8 meter doorsnede. Samen speuren ze de hemel af, op zoek naar steeds kleinere details. Eén van zijn belangrijkste doelen is het zoeken naar exoplaneten, dat zijn planeten die rond een andere ster dan onze zon draaien.

De Very Large Telescope (VLT) bij het Europese Zuidelijke Observatorium in Chili. (Bron: TNO Press Office)

De zoektocht naar exoplaneten is vooral moeilijk omdat ze geen eigen licht uitstralen. Het enige licht dat van een planeet af komt is een reflectie van het licht van hun ster, hun ‘zon’. Vanaf de aarde zijn alle sterren ver weg, en de planeten die eventueel om zo’n ster draaien staan vanuit hier gezien dus heel dicht bij die ster. Het sterrenlicht is in de regel zó fel, dat het kleine beetje sterrenlicht dat van een planeet afketst erbij in het niet valt. Door simpelweg naar de hemel te kijken zullen dus geen grote hoeveelheden exoplaneten worden ontdekt, omdat ze simpelweg niet opvallen. Sterrenkundigen hebben in de loop der jaren echter een aantal trucs bedacht om tóch nieuwe planeten te vinden.

Voor meer informatie, zie:

Van kleur verschieten of wiebelen

De meeste exoplaneten zijn ontdekt met de radiële snelheid-methode: de ‘kleur’ van het licht dat een ster uitstraalt verandert een beetje omdat de ster door de zwaartekracht van een planeet die eromheen draait een beetje ‘wiebelt’. Die methode werkt goed, maar kan alleen worden gebruikt als de ster ten opzichte van de aarde zó beweegt dat de afstand tot de ster door het wiebelen telkens een klein beetje verandert. De PRIMA-faciliteit (Phase-Referenced Imaging and Microarcsecond Astrometry), een meetapparaat dat aangesloten is op de VLT, gaat nog iets verder om planeten te ontdekken. Bij die methode wordt ook naar wiebelende sterren gekeken, maar dan bij sterren die van ons af gezien van links naar rechts of van boven naar beneden wiebelen. De kleur van die sterren verandert niet, maar de positie telkens wel een heel klein beetje.

Als je op de PRIMA-methode een exoplaneet wilt ontdekken, heb je een apparaat nodig dat immens kleine verschuivingen al kan meten. Zo’n apparaat moet zo gevoelig zijn dat je er bij wijze van spreken een euromunt mee op de maan zou kunnen zien liggen. PRIMA is de eerste meetinstallatie die zo’n hoge gevoeligheid heeft. PRIMA gebruikt meerdere telescopen om naar dezelfde ster te kijken. De verschillende signalen die dit oplevert kunnen heel precies met elkaar worden vergeleken, en daaruit kan een beeld met hele hoge resolutie worden bepaald. Die methode wordt interferometrie genoemd, en wordt vaak toegepast als hele kleine bewegingen van objecten of hele kleine veranderingen in meetsignalen worden gezocht.

Dit is een sterrensplitser in aanbouw bij TNO. Twee van deze sterrensplitsers zijn op telescopen geplaatst om PRIMA te testen. (Bron: TNO Press Office)

Fred Kamphues, onderzoeker van TNO, legt uit wat er zo bijzonder is aan PRIMA. “De interferometer-modus op de VLT maakt het mogelijk om plaatjes met hoge resolutie te maken. Wat dan alleen nog een probleem is, is dat de ster die je bekijkt heel weinig licht geeft (omdat hij zo ver weg staat). Je moet het signaal naar een meetinstrument sturen, dat bepaalt hoe goed de meting is. Maar daarmee verlies je een deel van het licht. De truc die ze voor PRIMA bedacht hebben is om niet alleen naar de zwakke ster te kijken, maar ook naar een heldere ster in de buurt daarvan. Het onderdeel dat TNO heeft gebouwd, de sterrensplitser, splitst het beeld van de heldere ster van dat van de zwakke ster. Dan kan het beeld van de heldere ster gebruikt worden om de apparatuur af te regelen, en het beeld van de zwakke ster kan zonder verlies van signaal worden onderzocht, om te kijken of er misschien een planeet omheen draait…”

Nog even geduld

De sterrensplitsers zijn geïnstalleerd op twee van de deeltelescopen van VLT, en zullen de komende maanden getest worden. De verwachting is dat de echte metingen dit voorjaar gaan beginnen. Het zal nog wel een paar jaar duren totdat de resultaten binnen beginnen te stromen, want om een planeet te kunnen ontdekken moet je de beweging van een ster tijdens een groot deel van de omlooptijd van die planeet in de gaten houden. De aarde heeft een jaar nodig om een rondje om de zon te draaien, een planeet als Jupiter is zelfs twaalf jaar onderweg, dus dat zou nog wel eens even kunnen gaan duren. De verwachting is dat PRIMA het mogelijk gaat maken om zware planeten die ver van hun ster af staan zichtbaar te maken. De onderzoekers hopen zo voor het eerst planetenstelsels te vinden die op het onze lijken.

Zie verder:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 24 september 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.