nieuweplaneet

Astronomen hebben met behulp van ruimtetelescoop Kepler maar liefst 715 nieuwe planeten ontdekt. 95 procent daarvan is kleiner dan Neptunus, een planeet die ongeveer vier keer zo groot is als de aarde. Met de ontdekking van deze planeten is het aantal bekende ‘kleine’ planeten dan ook flink uitgebreid.

De rijke oogst van meer dan zevenhonderd planeten is het resultaat van een analyse van de gegevens die Kepler tussen mei 2009 en maart 2011 verzamelde. Wanneer Kepler een planeet denkt te zien, gaat deze de boeken in als een kandidaat-planeet. Nader onderzoek moet vervolgen uitwijzen of die planeet daadwerkelijk bestaat of dat Kepler het verkeerd heeft gezien. Tot op heden was het bevestigen van het bestaan van kandidaat-planeten een tijdrovend proces waarbij planeet voor planeet onder de loep moest worden genomen. Om de meer dan 700 planeten te kunnen verifiëren, moesten de onderzoekers het dan ook wel over een andere boeg gooien. Ze gebruikten een statistisch handigheidje, een techniek die ze aanduiden als ‘verification by multiplicity‘. Deze techniek kan worden losgelaten op een groot aantal planeten, zolang deze planeten maar deel uitmaken van systemen waarin meer dan één planeet rond dezelfde ster draait.

Net als leeuwen en leeuwinnen

De onderzoekers vergelijken het statistische trucje ook wel met het bestuderen van het gedrag van leeuwen en leeuwinnen. Hierbij zijn de sterren de leeuwen en de kandidaat-planeten de leeuwinnen. De leeuwinnen verzamelen zich soms en trekken samen rond, terwijl de leeuwen geneigd zijn in hun eentje te leven. Wanneer we van een afstandje twee leeuwen zien, kunnen dat een leeuw en een leeuwin zijn, of twee mannelijke leeuwen. Maar als we meer dan twee grote leeuwen zien, is het heel aannemelijk dat het om een leeuw en zijn leeuwin gaat. Dus door de veelvoud aan leeuwen kan de leeuwin vrij betrouwbaar geïdentificeerd worden. Op dezelfde manier kunnen meerdere kandidaat-planeten rond dezelfde ster worden geverifieerd.

Hoe werkt het?
Stel: Kepler ziet een systeem met daarin een ster en nog een object. Hoe weten we dan zeker of dat object een planeet is? Het kan immers ook een ster te zijn. Dat vraagt inderdaad om uitgebreid onderzoek. Anders wordt het wanneer we een systeem zien met daarin een ster en meerdere andere objecten. Dan mogen we aannemen dat die andere objecten planeten zijn, omdat een systeem met een ster waar andere sterren omheen cirkelen, niet stabiel is (zie ook dit filmpje).

150.000 sterren
Kepler observeerde tussen mei 2009 en maart 2011 150.000 sterren en ontdekte dat enkele duizenden hiervan kandidaat-planeten bezaten. Als de kandidaat-planeten eerlijk over de sterren verdeeld waren geweest, zou slechts een handvol meer dan één kandidaat-planeet hebben gehad. Maar Kepler ontdekte dat honderden van deze sterren meerdere kandidaat-planeten hadden. De onderzoekers richtten zich op deze sterren en verifieerden met het statistische trucje dus het bestaan van 715 planeten.

De ontdekkingen
Bijna 95 procent van de ontdekte planeten is kleiner dan Neptunus. Vier van de nieuwe planeten zijn kleiner dan 2,5 keer de grootte van de aarde en draaien in de leefbare zone (een denkbeeldige zone op zodanige afstand van hun ster dat er vloeibaar water op de planeet mogelijk is) om hun ster heen. De 715 planeten cirkelen om 305 sterren.

Interessant
Met het statistische handigheidje beperken de onderzoekers zich voor nu even tot sterren met meerdere planeten. Maar dat zijn juist heel interessante verschijnselen. Ze kunnen ons namelijk meer inzicht geven in ons zonnestelsel dat ook uit één ster en meerdere planeten bestaat. “Dat deze nieuwe planeten en zonnestelsels een beetje op ons eigen zonnestelsel lijken, voorspelt een geweldige toekomst wanneer we de James Webb Ruimtetelescoop hebben,” vertelt onderzoeker John Grunsveld. De James Webb Ruimtetelescoop kan gebruikt worden om heel gedetailleerd naar de exoplaneten en hun atmosfeer te kijken. Want we mogen deze planeten nu ontdekt hebben: veel weten we er nog niet van. Neem bijvoorbeeld Kepler-296f, één van de 715 door Kepler ontdekte planeten. Deze planeet is twee keer zo groot als de aarde en cirkelt om een ster die half zo groot is als onze zon. De ster is bovendien 95 procent minder helder dan onze zon. Onduidelijk is of de planeet een gasplaneet is of een waterwereld met een diepe oceaan. Er valt dus nog genoeg te ontdekken.

Met de ontdekking van deze planeten komt het totale aantal exoplaneten waarvan het bestaan bevestigd is op bijna 1700.