Buitenaards leven - exoplaneten

Planeet in bewoonbare zone bij Alpha Centauri A rechtstreeks waargenomen

Deze artistieke impressie toont een hypothetische aardse planeet in het Alpha Centauri systeem
Deze artistieke impressie toont een hypothetische aardse planeet in het Alpha Centauri systeem. Credit: Michael S. Helfenbein.

Met behulp van een nieuw ontwikkeld systeem voor beeldvorming van exoplaneten op mid-infrarode golflengtes zeggen astronomen van het Breakthrough Watch Initiative dat ze nu op Aarde gesitueerde telescopen kunnen gebruiken om rechtstreeks beelden vast te leggen van exoplaneten met een grootte van ongeveer drie keer als de Aarde in de bewoonbare zones van nabije sterren. Hun eerste waarnemingen, uitgevoerd met de Very Large Telescope van de ESO als onderdeel van het NEAR-programma (New-Earths in the Alpha Cen Region), resulteerden in de detectie van een warme sub-Neptunus in de bewoonbare zone van Alpha Centauri A. Deze ster maakt deel uit van het meest nabije stersysteem tot de Aarde.

Alpha Centauri is ook bekend als Rigel Kentauris, Rigil Kent en Gliese 559. Het is het meest nabije stersysteem tot de Aarde. Het drievoudige systeem bestaat uit de heldere dubbelster bestaande uit Alpha Centauri A en B plus de zwakke rode dwergster Alpha Centauri C.

De twee heldere componenten zijn ongeveer 4,35 lichtjaar van ons verwijderd. Alpha Centauri C, beter bekend als Proxima Centauri, bevindt zich met een afstand van 4,23 lichtjaar een beetje dichterbij. Alpha Centauri A is van spectraalklasse G2, hetzelfde als de Zon maar de ster is wel een beetje groter. Alpha Centauri B is van spectraalklasse K en een beetje kleiner en lichtzwakker dan de Zon. De sterren Alpha Centauri A en B draaien met een periode van 80 jaar om een gemeenschappelijk zwaartepunt. De kleinste afstand tussen de twee sterren is ongeveer 11 Astronomische Eenheden (11 * de gemiddelde afstand tussen de Aarde en de Zon).

De onderzoekers zijn erin geslaagd om planeten met een grootte van drie keer de Aarde in de bewoonbare zone van Alpha Centauri A rechtstreeks waar te nemen.

exoplaneet bij alpha centauri a
Afbeeldingen van Alpha Centauri AB op mid-infrarode golflengtes. De geschatte binnenzijde van de bewoonbare zone van Alpha Centauri A is aangegeven door een gestippelde cirkel. De detectie van de kandidaat exoplaneet is aangeduid als C1. Credit: Wagner et al., doi: 10.1038/s41467-021-21176-6.

In 2016 lanceerden de ESO en het Breakthrough Watch Initiative een samenwerkingsverband om een thermische infrarood coronograaf te bouwen. Deze coronograaf blokkeert het meeste licht van de ster en is geoptimaliseerd om het infrarode licht dat door het warme oppervlak van een ster wordt geëmitteerd, te vangen.

Naast het reduceren van het licht van de ster waarbij het mogelijk wordt om de signalen van mogelijke aardse exoplaneten te zien modificeert de coronograaf bestaand instrumentarium om zo de gevoeligheid op infrarode golflengtes te verbeteren. Hierdoor wordt het mogelijk om straling zoals die ook door de Aarde wordt uitgezonden, te detecteren.

Gebruikmakende van deze voordelen gebruikten de astronomen vanaf 2019 meer dan 100 uur waarneemtijd om op zoek te gaan naar exoplaneten in de bewoonbare zones van Alpha Centauri A en B.

Ze waren verrast dat ze daadwerkelijk een signaal in hun data vonden. Alhoewel het signaal voldoet aan alle criteria voor een exoplaneet moeten mogelijke alternatieve verklaringen nog worden onderzocht.

Die verificatie dat het inderdaad gaat om een aardse exoplaneet kan enige tijd duren en vereist de betrokkenheid en vindingrijkheid van een grotere wetenschappelijke gemeenschap.

Slechts een paar jaar geleden werd er gestart met de zoektocht naar aardse exoplaneten in banen rond Alpha Centauri A en B. Onderzoekers hebben in die tijd de apparatuur gebouwd die daarvoor nodig is en meteen wordt er ook een kandidaat exoplaneet mee gevonden. Volgens het Breakthrough Watch Initiative toont dit de kracht van een georganiseerde wereldwijde samenwerking.

De resultaten van de onderzoeksgroep werden in het tijdschrift Nature Communications gepubliceerd.

Artikel: K. Wagner et al. 2021. Imaging low-mass planets within the habitable zone of α Centauri. Nat Commun 12, 922; 

 

Eerste publicatie: 15 februari 2021
Bron: Sci-News en anderen