Het instrument filtert sterlicht weg en maakt het mogelijk om exoplaneten direct waar te nemen.

Hoewel er al duizenden exoplaneten ontdekt zijn, hebben we maar een fractie van die exoplaneten direct waargenomen. In de meeste gevallen zit het felle licht van de sterren waar deze exoplaneten omheen cirkelen in de weg. Om exoplaneten toch direct waar te kunnen nemen, is het nodig om dat sterlicht weg te filteren. Dat kan met een coronagraaf. Conventionele coronagrafen blokkeren het sterlicht met een zwarte schijf.

Geavanceerd
Nederlandse promovendi hebben nu een heel geavanceerde coronagraaf ontwikkeld. Deze filtert het licht in de halo rondom een ster weg met behulp van een vloeibare kristaltechnologie. Momenteel is het team al bezig de meeste grote telescopen op aarde met deze technologie uit te rusten. Maar onduidelijk was of deze ook in een veel extremere omgeving – zoals de ruimte – zou werken.

Avonturenroman
Reden genoeg voor de promovendi om de proef op de som te nemen. En hun geavanceerde coronagraaf op grote hoogte te testen. “Het is net een avonturenroman,” aldus sterrenkundige Frans Snik, die de studenten begeleid. “De hele wereld is bezig met het ontwerpen van zulke technologie voor toekomstige ruimtetelescopen, en wij zijn met een groep jonge wetenschappers eventjes de eersten die het in de ruimte testen.”

Meer weten…
…over het direct waarnemen van exoplaneten en waarom dat zo lastig is? Lees dan ook eens het artikel dat onlangs op Scientias.nl is verschenen en waarvoor we met Snik spraken.

Ballon
De Nederlandse coronagraaf reisde mee aan boord van een door Canadese studenten samengestelde ballon. Deze ballon werd gisteren in Canada losgelaten en steeg vervolgens naar een hoogte van 37 kilometer. De Nederlandse coronagraaf maakt deel uit van het HiCIBaS-instrument. HiCIBaS staat voor High Contrast Imaging Balloon System. Het instrument combineert nieuwe technieken die fel sterlicht wegfilteren. Technische problemen beletten HiCIBaS om zich tijdens de vlucht op sterren te richten. Toch kon de geavanceerde Nederlandse coronagraaf wel getest worden, met behulp van laserlicht. Het experiment wees uit dat de coronagraaf ook in een extreme omgeving presteert zoals gehoopt.

Het is de opmaat naar meer. Telescopen op aarde – met spiegels die tientallen meters breed zijn – hebben een hoog scheidend vermogen en een hoge gevoeligheid. Nadeel is alleen dat de aardse atmosfeer het contrast dat behaald kan worden voor directe waarnemingen van exoplaneten limiteert. In de ruimte zit die atmosfeer niet in de weg, maar is het weer lastig om hetzelfde scheidend vermogen en dezelfde gevoeligheid te halen, omdat grote telescopen met spiegels van tientallen meters niet in een raket passen. Het maakt de Nederlandse oplossing heel veelbelovend. “Het zeer uitdagende doel is om uiteindelijk een contrast te halen van één op meer dan een miljard met toekomstige ruimtemissies,” aldus Snik. “Met onze test zetten we de eerste belangrijke stappen in die richting. We vinden in de praktijk uit wat nu eigenlijk de moeilijkheden zijn. De komende maanden zullen we onze data in detail analyseren. En wanneer ons instrument weer teruggebracht wordt vanuit het bos (…) waar het geland is, kunnen we ook onze optische componenten inspecteren.”