20 augustus 2017

Eerste “Einstein-planeet” ontdekt

Kepler-76b


This graphic shows Kepler-76b’s orbit around a yellow-white, type F star located 2,000 light-years from Earth in the constellation Cygnus. Although Kepler-76b was identified using the Einstein beaming effect, it was later found to exhibit a grazing transit, crossing the edge of the star’s face as seen from Earth.

Het detecteren van exoplaneten kan op verschillende manieren. De meest gebruikte methodes zijn radial velocity (planeten die hun moederster aan het wiebelen brengen) en transits (planeetovergangen, waarbij een planeet voor het oppervlak van z’n moederster langs trekt). Nu is voor het eerst een planeet ontdekt via een geheel nieuwe methode, waarbij gebruikt wordt gemaakt van Einstein’s speciale relativiteitstheorie.

Deze methode kijkt naar zeer subtiele helderheidsveranderingen die optreden tijdens de omloop van een planeet. Het gaat om drie effecten. Ten eerste zal de ster een heel klein beetje helderder worden als de ster onze kant op beweegt (als gevolg van de zwaartekracht van de planeet) en een heel klein beetje zwakker als het van ons vandaan beweegt. Dit effect wordt het “Einstein beaming effect” genoemd.

Ten tweede zal de ster door de zwaartekracht van een planeet een klein beetje uitgerekt worden en als het ware een “american football”-vorm gaan aannemen. De ster lijkt helderder als we de “football” van opzij zien (omdat we dan licht van een groter oppervlak opvangen) en zwakker als we de football van de voorkant zien. Bedenk wel dat het om zeer kleine effecten gaat: het verschil in helderheid is slechts enkele deeltjes per miljoen! Het derde effect wordt veroorzaakt door sterlicht dat door de planeet weerkaatst wordt.

Aan de hand van de drie effecten kon het bestaan van de planeet afgeleid worden. Daarna is de planeet voor de zekerheid ook via meer traditionele methodes waargenomen. De planeet gaat voortaan door het leven als Kepler-76b en is een zogenaamde Hete Jupiter, die in slechts anderhalve dag een volledige omloop (“jaar”) voltooit. De planeet weegt twee keer meer dan Jupiter en is zo’n 25 procent groter. De moederster is een F-type reuzenster op een afstand van 2000 lichtjaar.

Kepler-76

This artist’s conception shows Kepler-76b orbiting its host star, which has been tidally distorted into a slight football shape (exaggerated here for effect).

Bron: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Laat wat van je horen

*