14 mei 2021

Sterrenkundigen meten eindelijk gepolariseerd licht van exoplaneet

Drie afbeeldingen van de exoplaneet DH Tau b (steeds linksonder). De linker toont al het licht, dus ongepolariseerd en gepolariseerd licht. De middelste afbeelding toont alleen het gepolariseerde licht. De rechter afbeelding laat daarnaast de richting van het gepolariseerde licht zien. In gepolariseerd licht is de planeet DH Tau b te zien, wat wijst op een schijf van stof en gas om deze planeet. De schijf rond de ster is ook zichtbaar. (c) ESO/VLT/SPHERE/Van Holstein et al.

Een internationaal team van sterrenkundigen onder Nederlandse leiding heeft na jaren speuren en de grenzen van een telescoop tarten, voor het eerst direct gepolariseerd licht opgevangen van een exoplaneet. Ze kunnen uit het licht afleiden dat er een schijf van stof en gas rond de exoplaneet draait waarin mogelijk manen gevormd worden. De onderzoekers publiceren hun bevindingen binnenkort in het vakblad Astronomy & Astrophysics.

De ontdekking betreft exoplaneet DH Tau b. Dat is een zeer jonge planeet van slechts 2 miljoen jaar oud op 437 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Stier. Exoplaneet DH Tau b lijkt niet op onze aarde. De planeet is minstens elf keer zwaarder dan Jupiter, de zwaarste planeet in ons zonnestelsel. Ook staat de planeet tien keer verder van zijn ster dan onze verste planeet Neptunus. De planeet gloeit nog na van zijn ontstaan. Daardoor zendt hij warmte uit in de vorm van infraroodstraling.

De onderzoekers ontdekten dat de infraroodstraling van de planeet gepolariseerd is. Dat betekent dat de lichtgolven in een voorkeursrichting trillen. En dat, zo denken de onderzoekers, komt doordat de infraroodstraling van de planeet wordt verstrooid door een schijf van stof en gas die om de planeet draait. In zo’n stofschijf kunnen manen ontstaan.

Klik op de afbeelding voor de geanimeerde versie. (c) ESO/VLT/SPHERE/Van Holstein et al.

Verder blijkt de schijf om de planeet een andere oriëntatie te hebben dan de schijf om de ster. Zo’n ‘schuine schijf’ wijst erop dat de planeet waarschijnlijk op grote afstand van de ster is gevormd. Dat gaat tegen de theorie in die zegt dat planeten dichtbij hun ster worden gevormd en dan naar buiten migreren.

De astronomen gebruikten voor hun waarnemingen het SPHERE-instrument op de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili. Dat instrument kan onder andere het overweldigende licht van de bijbehorende ster afschermen en van het overgebleven licht de polarisatie bepalen.

Eerste auteur en leider van het onderzoek Rob van Holstein (Universiteit Leiden) is al sinds zijn studie in 2014 bezig met het SPHERE-instrument: “Doordat we het instrument helemaal goed begrepen, konden we het instrument beter laten presteren dan waarvoor hij ontworpen was. We hebben uiteindelijk van twintig exoplaneten het licht op kunnen vangen en daar was er dus een bij met gepolariseerd licht.”

Medeauteur Frans Snik (Universiteit Leiden) probeert al sinds 2012 gepolariseerd licht van planeten op te vangen: “Het is al zeer speciaal dat we een planeet los kunnen zien van de ster waar deze omheen draait. Nu kunnen we dus ook afleiden dat rondom deze planeet ook weer van alles ronddraait, en wel onder een totaal andere hoek dan de schijf die om de ster draait. Dit geeft ons een unieke aanwijzing over hoe zo’n planeet en eventuele manen ontstaan.”

In de toekomst hopen de onderzoekers vergelijkbaar onderzoek te doen op de in aanbouw zijnde Extremely Large Telescope. Die telescoop moet het mogelijk maken om het licht van rotsachtige, aardachtige planeten te bestuderen. Aan de hand van de polarisatie van het licht is dan meer informatie te halen over de atmosfeer van zulke planeten en of er mogelijk signalen van leven zijn. Bron: Astronomie.nl.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.