science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen meten eindelijk gepolariseerd licht van exoplaneet

Drie afbeeldingen van de exoplaneet DH Tau b. De linker afbeelding toont alle licht, zowel ongepolariseerd als gepolariseerd. De middelste afbeelding toont alleen gepolariseerd licht. De rechter afbeelding toont bovendien de richting van het gepolariseerde licht. In gepolariseerd licht is de planeet DH Tau b zichtbaar, wat wijst op een schijf van stof en gas rond deze planeet. De schijf rond de ster is ook zichtbaar. Credit:ESO/VLT/SPHERE/Van Holstein et al.

Een internationaal team onder leiding van Nederlandse astronomen heeft, na jaren van zoeken en het tarten van de grenzen van een telescoop, voor het eerst direct gepolariseerd licht van een exoplaneet opgevangen. Ze kunnen uit het licht afleiden dat er een schijf van stof en gas rond de exoplaneet draait waarin zich mogelijk manen vormen. Binnenkort publiceren de onderzoekers hun bevindingen in het tijdschrift Astronomie en astrofysica .

De ontdekking betreft de exoplaneet DH Tau b. Dit is een zeer jonge planeet van slechts 2 miljoen jaar oud op 437 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Stier. Exoplaneet DH Tau b lijkt niet op onze aarde. De planeet is minstens elf keer massiever dan Jupiter, de meest massieve planeet in ons zonnestelsel. De planeet bevindt zich ook tien keer verder van zijn ster dan onze verste planeet Neptunus. De planeet gloeit nog steeds na zijn vorming. Als resultaat, het straalt warmte uit in de vorm van infraroodstraling.

De onderzoekers ontdekten dat de infrarode straling van de planeet gepolariseerd is. Dit betekent dat de lichtgolven in een voorkeursrichting trillen. En dat, volgens de onderzoekers komt omdat de infrarode straling van de planeet wordt verstrooid door een schijf van stof en gas die om de planeet draait. Op zo'n schijf manen kunnen ontstaan.

Verder, de schijf rond de planeet lijkt een andere oriëntatie te hebben dan de schijf rond de ster. Zo'n gekantelde schijf geeft aan dat de planeet zich waarschijnlijk op grote afstand van de ster heeft gevormd. Dit is in strijd met de theorie dat planeten dicht bij hun ster worden gevormd en vervolgens naar buiten migreren.

Voor de waarnemingen, de astronomen gebruikten het SPHERE-instrument van de Very Large Telescope van de European Southern Observatory (ESO) in Chili. Dit instrument kan onder andere, blokkeren het overweldigende licht van de bijbehorende ster en bepalen de polarisatie van het resterende licht.

Eerste auteur en onderzoeksleider Rob van Holstein (Universiteit Leiden, Nederland) werkt sinds zijn universitaire studie in 2014 met het SPHERE-instrument:"Omdat we het instrument volledig begrepen, we waren in staat om het beter te laten presteren dan waarvoor het was ontworpen. Uiteindelijk, we hebben het licht van twintig exoplaneten kunnen vangen, waarvan er één gepolariseerd licht had."

Co-auteur Frans Snik (Universiteit Leiden) probeert sinds 2012 gepolariseerd licht van planeten te vangen:"Het is al heel bijzonder dat we een planeet kunnen zien gescheiden van de ster waar ze omheen draait. En nu kunnen we ook afleiden dat materiaal die ook rond deze planeet draait, en dat dit materiaal dat onder een heel andere hoek doet dan de schijf die om de ster draait. Dit geeft ons unieke inzichten in hoe zo'n planeet en mogelijke manen worden gevormd."

In de toekomst, vergelijkbaar onderzoek willen de onderzoekers doen op de in aanbouw zijnde Extremely Large Telescope. Deze telescoop moet het mogelijk maken om het licht van rotsachtige, Aardachtige planeten. Uit de polarisatie van het licht kan meer informatie worden verkregen over de atmosfeer van dergelijke planeten en of er mogelijke tekenen van leven zijn.