Buitenaards leven - exoplaneten

Astronomen vinden een kleine dwalende planeet

artist impressie van OGLE-2016-BLG-1928
Artist impressie van een gravitationele microlensing-gebeurtenis door een dwalende exoplaneet. Credit: Jan Skowron / Astronomical Observatory, University of Warsaw.

Astronomen van het OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment)-project hebben een dolende planeet met de grootte van Mars/de Aarde gevonden met een techniek die gravitationele microlensing wordt genoemd.

Gravitationele microlensing is een techniek die de ontdekking van verre objecten vergemakkelijkt door achtergrondsterren als zaklamp te gebruiken.

Als een ster precies voorlangs een heldere achtergrondster beweegt dan zal de zwaartekracht van de voorgrondster het licht van de achtergrondster bundelen waardoor die helderder lijkt.

Een exoplaneet die in een baan rond het object op de voorgrond draait kan dan zorgen voor een extra bliep in de helderheid van de ster.

Met behulp van deze techniek heeft men de verst bekende planeten vanaf de Aarde gevonden en kan men vrij zwevende of planeten in een zeer wijde baan om hun ster detecteren.

“Als een massief object, een ster of een planeet, tussen een waarnemer op Aarde en een verre bron ster beweegt dan kan de zwaartekracht het licht van die bron afbuigen en focussen”, aldus Przemek Mroz, de hoofdauteur van het artikel en als postdoctoraal onderzoeker verbonden aan Caltech. “Die waarnemer zal dan een korte opheldering van de bronster waarnemen.”

De kans om microlensing waar te nemen is extreem klein omdat drie objecten, bron, lens en waarnemer, bijna perfect uitgelijnd moeten zijn. Als er slechts één bronster wou worden waargenomen dan zouden we bijna een miljoen jaar moeten wachten om te zien dat er microlensing plaatsvindt.

De nu waargenomen microlens-gebeurtenis, OGLE-2016-BLG-1928, duurde slechts 41,5 minuten.

De duur van microlensing-gebeurtenissen hangt af van de massa van het lensobject, hoe minder massief de lens, hoe korter de microlensing gebeurtenis.

De meeste microlensing-effecten duren enkele dagen en die worden veroorzaakt door sterren.

Microlensing-gebeurtenissen die worden toegeschreven aan vrij zwevende planeten duren amper een paar uur. Door de duur van de microlensing-gebeurtenis en de vorm van de lichtcurve te meten kan men de massa van het object schatten.

De duur van de microlensing-gebeurtenis van OGLE-2016-BLG-1928 is de kortste die ooit is waargenomen. De lens in deze gebeurtenis is OGLE-2016-BLG-1928b. Dit is een object met een massa van ongeveer de Aarde of kleiner. Het is een van de objecten met de laagste massa die ooit met behulp van microlensing is gevonden.

Modellen van de gebeurtenis geven aan dat die moet zijn veroorzaakt door een extreem klein object met een massa kleiner dan de Aarde, vermoedelijk meer in de richting van Mars. Bovendien is de lens vermoedelijk een dwalende planeet zonder ster.

De ontdekking van OGLE-2016-BLG-1928 toont aan dat de huidige microlensing-onderzoeken in staat zijn om extreem korte tijdschaalgebeurtenissen te vinden. En hoewel de massa van de lens niet ondubbelzinnig kan worden vastgesteld zijn de eigenschappen van de gebeurtenis in overeenstemming met het feit dat de lens een object met een massa kleiner dan de Aarde is zonder een stellaire begeleider tot een geprojecteerde afstand van 8 Astronomische Eenheden tot de planeet, aldus de onderzoekers.

De lens is dus een van de beste kandidaten voor een dolende planeet met de massa van de Aarde. Deze populatie van vrij zwevende planeten met een lage massa of planeten met een wijde baan kan verder worden onderzocht door aanstaande microlensing-experimenten.

De bevindingen van het team zijn gepubliceerd in de Astrophysical Journal Letters.

Artikel: Przemek Mróz et al. 2020. A Terrestrial-mass Rogue Planet Candidate Detected in the Shortest-timescale Microlensing Event. ApJL 903, L11

Eerste publicatie: 2 november 2020
Bron: Sci-News en anderen