Het vinden van leven op andere planeten is misschien wel de heilige graal van de astronomie, maar de jacht op geschikte gastplaneten die het leven kunnen ondersteunen, is een taak die veel middelen vergt.

De zoektocht naar exoplaneten (planeten buiten ons zonnestelsel) omvat een strijd om de tijd op de grootste telescopen van de aarde, maar het aantal treffers van deze zoektocht kan teleurstellend laag zijn.

In een nieuwe studie onlangs gepubliceerd in Wetenschap, combineerden mijn collega's en ik verschillende zoektechnieken om een ​​nieuwe gigantische planeet te ontdekken. Het zou de manier kunnen veranderen waarop we in de toekomst planeten proberen af ​​te beelden.

Planeten in beeld brengen is geen sinecure

Om onze nieuwsgierigheid naar onze plaats in het universum te bevredigen, hebben astronomen veel technieken ontwikkeld om te zoeken naar planeten die rond andere sterren draaien. Misschien wel de eenvoudigste hiervan wordt directe beeldvorming genoemd. Maar het is niet gemakkelijk.

Directe beeldvorming omvat het bevestigen van een krachtige camera aan een grote telescoop en proberen licht te detecteren dat wordt uitgezonden of gereflecteerd door een planeet. Sterren zijn helder en planeten zijn zwak, dus het is vergelijkbaar met het zoeken naar vuurvliegjes die rond een schijnwerper dansen.

Het is geen verrassing dat er tot nu toe slechts ongeveer 20 planeten met deze techniek zijn gevonden.

Toch is directe beeldvorming van grote waarde. Het helpt licht te werpen op de atmosferische eigenschappen van een planeet, zoals de temperatuur en samenstelling, op een manier die andere detectietechnieken niet kunnen.

HIP99770b: een nieuwe gasreus

Onze directe beeldvorming van een nieuwe planeet, genaamd HIP99770b, onthult een hete, gigantische en matig bewolkte planeet. Het draait om zijn ster op een afstand die ergens tussen de baanafstanden van Saturnus en Uranus rond onze zon valt.

Met ongeveer 15 keer de massa van Jupiter is HIP99770b een echte reus. Het is echter ook meer dan 1,000 ℃, dus het is geen goed vooruitzicht voor een bewoonbare wereld.

Wat het HIP99770-systeem wel biedt, is een analogie met ons eigen zonnestelsel. Het heeft een koude "puinschijf" van ijs en gesteente ver weg van de ster, vergelijkbaar met een opgeschaalde versie van de Kuipergordel in ons zonnestelsel.

Het belangrijkste verschil is dat het HIP99770-systeem wordt gedomineerd door één planeet met een hoge massa, in plaats van meerdere kleinere.

Zoeken met het licht aan

We kwamen tot onze bevindingen door eerst hints van een planeet te detecteren via indirecte detectiemethoden. We merkten dat de ster in de ruimte wiebelde, wat duidde op de aanwezigheid van een planeet in de buurt met een grote aantrekkingskracht.

Dit motiveerde onze inspanningen op het gebied van directe beeldvorming; we zochten niet meer in het donker.

De extra gegevens waren afkomstig van de European Space Agency Gaia-ruimtevaartuig, dat sinds 2014 de posities van bijna een miljard sterren meet. Gaia is gevoelig genoeg om kleine variaties in de beweging van een ster door de ruimte te detecteren, zoals die veroorzaakt door planeten.

Deze gegevens hebben we ook aangevuld met metingen van Gaia's voorganger, Hipparcos. In totaal hadden we 25 jaar aan 'astrometrische' (positie)gegevens om mee te werken.

Eerder onderzoekers indirecte methodes gebruikt om beeldvorming te begeleiden die begeleidende sterren heeft ontdekt, maar geen planeten.

Het is niet hun schuld: massieve sterren zoals HIP99770 - die bijna twee keer zo zwaar is als onze zon - zijn terughoudend om hun geheimen prijs te geven. Anders kunnen succesvolle zoektechnieken zelden de niveaus van precisie bereiken die nodig zijn om planeten rond zulke massieve sterren te detecteren.

Onze detectie, die zowel directe beeldvorming als astrometrie gebruikte, demonstreert een efficiëntere manier om naar planeten te zoeken. Het is de eerste keer dat de directe detectie van een exoplaneet is geleid door initiële indirecte detectiemethoden.

Gaia zal naar verwachting tot ten minste 2025 blijven observeren, en het archief zal nog tientallen jaren bruikbaar blijven.

Mysteries blijven

Astrometrie van HIP99770 suggereert dat het behoort tot de Argus-associatie van sterren - een groep sterren die samen door de ruimte bewegen. Dit zou suggereren dat het systeem vrij jong is, ongeveer 40 miljoen jaar oud. Dat zou ongeveer een honderdste van de leeftijd van ons zonnestelsel zijn.

Onze analyse van de pulsaties van de ster, evenals modellen van de helderheid van de planeet, suggereren echter een oudere leeftijd van tussen de 120 miljoen en 200 miljoen jaar. Als dit het geval is, is HIP99770 mogelijk een indringer in de Argus-groep.

Nu bekend is dat het een planeet herbergt, zullen astronomen ernaar streven de mysteries van HIP99770 en zijn directe omgeving verder te ontrafelen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Afbeelding tegoed: Subaru-telescoopafbeelding van HIP99770. T. Currie/Subaru-telescoop, UTSA

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• De toekomst slaan met Adryenn Ashley. Toegang hier.
• Bron: https://singularityhub.com/2023/04/17/astronomers-just-directly-imaged-a-massive-exoplanet-heres-why-more-images-could-be-coming-soon/