Post Description

2022.2  BBC The Sky at Night - Exoplanets and Antarctica

In een maand waarin het aantal bevestigde exoplaneten de 5000 overschreed, is het verbazingwekkend om te bedenken dat slechts 30 jaar geleden het idee van planeten buiten ons eigen zonnestelsel, nou ja, slechts een idee was. Sinds de eerste planeet buiten het zonnestelsel werd ontdekt in 1992, is er een duizelingwekkend aantal andere werelden geïdentificeerd, waaronder veel in zonnestelsels die heel anders zijn dan de onze.

Professor Amaury Triaud (Universiteit van Birmingham) bestudeert binaire systemen - twee sterren die in een wederzijdse baan om de aarde zijn opgesloten - en de planeten die eromheen draaien. Onlangs was professor Triaud de hoofdauteur van een paper waarin hij beschreef hoe we veel meer planeten in deze zonnestelsels met twee zonnen zouden kunnen vinden - plaatsen die vaak worden vergeleken met de Star Wars-planeet Tatooine.

De meeste exoplaneten zijn ontdekt met behulp van de transitmethode, waarbij een dip in de luminantie van een ster wordt geregistreerd terwijl een planeet 'in transit' wordt waargenomen, dwz over het gezicht van de ster gaat. Duizenden transits zijn waargenomen met behulp van NASA's Keppler-ruimtetelescoop - het exoplaneet-ontdekkingsequivalent van een visserijtrawler, die zijn steengroeve op industriële schaal opzuigt. Maar hoewel de transitmethode een uitstekende manier is om exoplaneten te ontdekken, heeft deze een serieus nadeel: de transit moet worden geobserveerd. Met andere woorden, de baan van de planeet, zijn ster en de observerende telescoop moeten allemaal op precies de juiste plaats op het juiste moment worden uitgelijnd. En in de driedimensionale uitgestrektheid van de ruimte komt dat neer op geluk.

In binaire systemen vereist deze mogelijkheid nog meer geluk. Professor Triaud en zijn team hebben dus een detectiemethode gebruikt die bekend staat als de radiale snelheidstechniek. Lastiger om uit te voeren, maar niet afhankelijk van toeval. Het uitgangspunt van de radiale snelheidsmethode is dat baansystemen bij elkaar worden gehouden door de zwaartekracht en elkaars banen zullen beïnvloeden. Terwijl een planeet op zijn plaats wordt gehouden door het zwaartekrachtveld van zijn ster, zal de zwaartekracht van de planeet op zijn beurt ook aan de ster trekken, waardoor zijn pad afwijkt. Deze afwijking is klein, maar kritisch meetbaar. De zorgvuldige analyse van de mate waarin een ster ‘wiebelt’ vertelt je alles over zijn om de aarde draaiende planeten.

Professor Triaud heeft voor het eerst aangetoond dat dit effect kan worden gemeten in complexe binaire systemen met telescopen op aarde. Het is een spannende ontwikkeling. Er kunnen veel meer nieuwe werelden worden ontdekt zonder de noodzaak van dure ruimtetelescopen en het geluk om 'precies zo' uitgelijnd te zijn om een ​​transit te vangen.

De jacht op exoplaneten is een belangrijke wetenschappelijke onderneming, niet alleen omdat het antwoorden zou kunnen geven op de vraag of er leven in andere delen van het universum ontstaat, maar ook omdat het ons aanwijzingen geeft over hoe planeetvorming plaatsvindt en zonnestelsels ontstaan. Het is echter een spel met hoge precisie en de locaties voor de benodigde specialistische kit zijn zelden de meest gastvrije.

Professor Triauds promovendus Georgina (‘George’) Dransfield reisde onlangs naar Antarctica om te werken aan de upgrade van de exoplanetenjachttelescoop Astep op de Franse Antarctische basis, Concordia. George filmde de reis voor ons en legde aan Maggie (die ook ervaring heeft met het bouwen van telescopen op extreme locaties) uit wat de reis inhield. Concordia ligt 3.200 meter boven de zeespiegel, waar de atmosfeer droog en dun is, waardoor het zo dicht mogelijk bij een ruimtetelescoop op aarde komt. Dit, in combinatie met de Antarctische winter die drie maanden ononderbroken nachtelijke hemel geeft, betekent dat het een goed idee is als locatie voor een onderzoekstelescoop. Behalve natuurlijk dat de locatie een van de meest extreme op aarde is! George en het team waren daar om de telescoop naar een betere, grotere koepel te verplaatsen en de camera te upgraden naar een tweekleurenontvanger in plaats van de originele 'zwart-wit'-versie. George was ook verantwoordelijk voor het ontwerpen en installeren van meer geavanceerde technieken voor gegevensverwerking voor het beeldverwerkingssysteem.

Dit alles zou in de beste tijden al moeilijk genoeg zijn, maar het Antarctische klimaat maakt het een stuk uitdagender. 'Zodra je naar buiten stapt, bevriest de binnenkant van je neus', herinnert George zich, 'en weet je, het klinkt belachelijk, maar ik had gewoon niet verwacht hoe koud het zou zijn!'

Terug in Birmingham gebruikt George het opgewaardeerde systeem nu in haar promotiewerk en heeft zelfs nostalgische gevoelens voor Antarctica. 'Als je me destijds had gevraagd of ik terug wilde, had ik waarschijnlijk nee gezegd', vertrouwt ze toe, 'maar nu, ja, ik zou zeker teruggaan als ik de kans nog eens had!' als ze die kans niet krijgt, zal er een blijvende herinnering aan de reis zijn - in de vorm van een nieuwe tatoeage!

Ook vertelt Jonny Nichols (Universiteit van Leicester) in een update van het programma van vorig jaar over Jupiter hoe het mysterie van de aurora van de gasreus bijna is opgelost. 'Toen ik de gegevens zag binnenkomen, viel ik bijna van mijn stoel', vertelt hij aan Maggie. En, na een enorme toename van de telescoopverkoop, laat kijker Stacey Downton uit Longbridge ons haar telescopen zien en legt ze haar passie voor astrofotografie uit.