rontgen

Astronomen hebben met behulp van het Chandra-observatorium voor het eerst een planeetovergang in röntgenstraling waargenomen. De waarnemingen kunnen ons veel meer vertellen over exoplaneten.

Een planeetovergang is een zeer geschikte manier om nieuwe exoplaneten te ontdekken. Wetenschappers turen – bijvoorbeeld met ruimtetelescoop Kepler – naar een ster en kijken of deze altijd even veel licht afgeeft. Als de ster regelmatig gedurende korte tijd minder licht afgeeft, kan dat erop wijzen dat er een planeet om de ster draait. Deze bevindt zich op momenten waarop de ster minder licht afgeeft, tussen de ster en de telescoop in en houdt een deel van het licht tegen. “Duizenden kandidaatplaneten hebben we in optisch licht voor een ster langs zien bewegen,” vertelt onderzoeker Katja Poppenhaeger. “En nu zijn we we eindelijk in staat om zo’n planeetovergang in röntgenstraling waar te nemen.”

HD 189733
De onderzoekers bestudeerden de ster HD 189733. De ster bevindt zich op zo’n 63 lichtjaar van de aarde. Nabij deze ster bevindt zich de planeet HD 189733b. De planeet is ongeveer net zo groot als Jupiter, maar draait zeer dicht om de ster heen: de planeet staat zo’n dertig keer dichter bij de ster dan de aarde bij de zon staat. HD 189733b heeft dan ook maar 2,2 dagen nodig om een rondje om de ster te voltooien.

De illustratie laat zien hoe de planeet voor de ster langs beweegt. De inzet laat de waarneming van Chandra zien. In het midden zien we de ster HD 189733, rechtsonder de tweede, zwakkere ster in het systeem. Het onderste stipje is een object dat niet in het systeem thuishoort, maar in werkelijkheid meer op de achtergrond staat. De exoplaneet zelf is op de inzet niet te zien, omdat slechts een hele kleine afname in röntgenstraling verraadt dat de planeet voor de ster langs beweegt. Afbeelding: NASA / CXC / SAO / K. Poppenhaeger et al (inzet). NASA / CXC / M. Weiss (grote afbeelding).

De illustratie laat zien hoe de planeet voor de ster langs beweegt. De inzet laat de waarneming van Chandra zien. In het midden zien we de ster HD 189733, rechtsonder de tweede, zwakkere ster in het systeem. Het onderste stipje is een object dat niet in het systeem thuishoort, maar in werkelijkheid meer op de achtergrond staat. De exoplaneet zelf is op de inzet niet te zien, omdat slechts een hele kleine afname in röntgenstraling verraadt dat de planeet voor de ster langs beweegt. Afbeelding: NASA / CXC / SAO / K. Poppenhaeger et al (inzet). NASA / CXC / M. Weiss (grote afbeelding).

Röntgenstraling
Eerder werd de planeet al met behulp van Kepler in optisch licht bestudeerd. Nu richtten de onderzoekers Chandra op de planeet. Chandra is een röntgenobservatorium en zag hoe de hoeveelheid röntgenstraling die de ster afgeeft, tijdens een planeetovergang terugliep. En sterk ook: de afname in röntgenstraling was ongeveer drie keer groter dan de afname in optisch licht.

WIST U DAT…

…wetenschappers onlangs vaststelden dat de planeet HD 189733b azuurblauw van kleur is?

Ondoorzichtig
De waarnemingen zijn belangrijk, omdat ze ons veel meer kunnen vertellen over de exoplaneet. “De röntgenstraling suggereert dat de atmosfeer van de planeet extra lagen heeft die in optisch licht transparant zijn, maar in röntgenstraling ondoorzichtig zijn,” legt onderzoeker Jurgen Schmitt uit. “Maar we hebben meer informatie nodig om dat te kunnen bevestigen.”

Meer verdamping
Astronomen weten al een tijdje dat röntgenstraling van HD 189733 de atmosfeer van de planeet HD 189733b laat verdampen. Deze nieuwe waarnemingen wijzen erop dat de atmosfeer omvangrijker is dan gedacht en dat er meer verdampt dan gedacht: zo’n 100 tot 600 miljoen kilogram per seconde. “De omvangrijkere atmosfeer van deze planeet maakt het een groter doelwit voor de straling van de ster, dus vindt er meer verdamping plaats,” aldus onderzoeker Scott Wolk.

De ster HD 189733 is niet alleen, maar wordt vergezeld door een tweede, zwakke ster. Deze is nu ook voor het eerst in röntgenstraling waargenomen. Deze tweede ster ontstond waarschijnlijk ongeveer in dezelfde periode als HD 189733, maar lijkt toch 3 tot 3,5 miljard jaar ouder te zijn. “Deze ster gedraagt zich niet zoals men van zijn leeftijd zou verwachten,” vertelt Poppenhaeger. Een mogelijke verklaring daarvoor is dat rondom de ster een grote planeet cirkelt.