Een nieuw onderzoek waarin wetenschappers een nieuwe manier presenteren om leefbare planeten op te sporen, suggereert voorzichtig van wel!

Een paar jaar geleden werd in het dichtstbijzijnde sterstelsel – Alpha Centauri – een planeet ontdekt. Deze cirkelt rond één van de drie sterren die Alpha Centauri rijk is: Proxima Centauri. Het lijkt aannemelijk dat ook de andere twee sterren in het systeem – Alpha Centauri A en B – over (leefbare) planeten beschikken, maar hard bewijs daarvoor ontbreekt.

Hint
Daar kan binnenkort echter wel eens verandering in komen. Wetenschappers hebben namelijk een nieuwe techniek ontwikkeld om potentieel leefbare planeten rond nabije sterren direct waar te nemen. En een toepassing van die techniek resulteert in de voorzichtige aanwijzing dat in de leefbare zone rond Alpha Centauri A een planeet te vinden is die qua omvang ergens tussen Neptunus en Saturnus in zit.


“We zijn er nog niet zo zeker van dat we durven stellen dat we een planeet rond Alpha Centauri ontdekt hebben,” benadrukt onderzoeker Kevin Wagner. “Maar er is sprake van een signaal dat – na verificatie – wel een planeet zou kunnen zijn.” Dat signaal wordt door de onderzoekers aangeduid als C1.

Directe observaties
Het signaal is tijdens directe observaties boven komen drijven. En dat is best bijzonder. Tot op heden zijn slechts enkele tientallen exoplaneten direct waargenomen. En in de meeste gevallen gaat het dan om grote exoplaneten (groter dan Jupiter) op grote afstand van hun (heel jonge) moederster. Dat laatste is goed te verklaren; kleinere planeten die dicht bij de moederster staan, worden door het felle licht van de moederster gemaskeerd. “Vergelijk het met het in beeld brengen van een vuurvliegje naast een vuurtoren,” zo legde sterrenkundige Frans Snik eerder aan Scientias.nl uit. “En dan is het in beeld brengen van een exoplaneet die nabij de moederster staat nog een factor 1000 moeilijker.”

Nieuwe methode
En toch is het onderzoekers nu gelukt om een methode te ontwikkelen die het waarnemen van kleinere planeten in de leefbare zone (dus vrij dicht bij de moederster) mogelijk maakt. Allereerst richtten ze zich op net iets andere infrarode golflengtes, zo legt Wagner uit. De meeste direct waargenomen exoplaneten zijn gespot op opnamen in nabij-infrarood (infrarood licht met een golflengte tot 10 micrometer). Slechts zelden werd er gezocht op de middel-infrarode golflengtes. “Daar is een goede reden voor, omdat de aarde op die golflengten zelf heel helder schijnt. Infraroodstraling vanuit de lucht, de camera en de telescoop zelf overstemmen in feite de gezochte signalen. Toch is er een goede reden om je op deze golflengtes te richten. Want op deze golflengtes zijn aardachtige planeten in de leefbare zone rond zonachtige sterren het felst.”


De onderzoekers gebruikten de Very Large Telescope om Alpha Centauri te observeren. Ze maakten daarbij gebruik van een tweede, zogenoemde adaptieve telescoopspiegel. Deze corrigeert de verstoringen die het licht terwijl het door de aardatmosfeer reist, ondergaat en bevordert zo de beeldkwaliteit. Daarnaast werd er een voor het middel-infrarode lichtspectrum geoptimaliseerde coronagraaf ingezet. Dit instrument blokkeert het sterlicht, waarbij eventuele nabije objecten die anders volledig in dat zonlicht opgaan, zichtbaar worden. Tenslotte ontwikkelden de onderzoekers nog een techniek die het mogelijk maakte om de omgeving van Alpha Centauri A en B afwisselend te bestuderen. Beurtelings wordt – elke tiende van een seconde – het licht van de ene en dan weer de andere ster geblokkeerd. “Dat stelt ons in staat om elke ster gedurende de helft van de tijd te bestuderen en – nog belangrijker – het maakt het mogelijk om het ene frame van het daaropvolgende frame af te halen en zo alles wat in feite slechts ruis is van de camera en de telescoop, te verwijderen.” En als het ongewenste sterlicht en de ruis weg is, kunnen de veel zwakkere signalen veroorzaakt door potentiële kandidaat-planeten in de leefbare zone zichtbaar worden.

C1
De onderzoekers observeerden Alpha Centauri A en B zo gedurende bijna 100 uur. Het resulteert in meer dan 5 miljoen beelden en 7 terabyte aan data. En dus de lichtbron C1, wat later weleens een planeet zou kunnen blijken te zijn. “Er is één lichtbron die lijkt op een planeet en die we niet kunnen verklaren met onze systematische foutcorrecties.”

Of C1 ook echt een planeet is, zal in de toekomst moeten blijken. De onderzoekers willen het systeem over een paar jaar sowieso nog eens onder de loep te nemen. Ze hopen de exoplaneet dan opnieuw – weliswaar op een andere locatie in het stersysteem – aan te treffen. Ook vervolgwaarnemingen waarbij men andere methoden gebruikt om exoplaneten op te sporen, kunnen wellicht in de nabije toekomst meer duidelijkheid geven over het bestaan van de vermeende planeet.

De komende jaren verwachten onderzoekers bovendien nog veel meer (potentieel leefbare) planeten direct waar te kunnen nemen. De volgende generatie telescopen – zoals de Extremely Large Telescope en de Giant Magellan Telescope – is daar zeer geschikt voor. De planeten kunnen bijvoorbeeld de blik richten op Sirius – de helderste ster aan de nachthemel. Of Tau Ceti, de dichtstbijzijnde alleenstaande ster, die over vijf nog nooit direct waargenomen planeten beschikt.

WIST JE DAT…