Wetenschappers hebben een nieuwe planeet ontdekt met de massa van de aarde, om zijn ster draaien op dezelfde afstand als wij om onze zon draaien. De planeet is waarschijnlijk veel te koud om bewoonbaar te zijn voor het leven zoals wij dat kennen, echter, omdat zijn ster zo zwak is. Maar de ontdekking draagt ​​bij aan het begrip van wetenschappers van de soorten planetaire systemen die buiten de onze bestaan.

"Deze 'ijsbal'-planeet is de planeet met de laagste massa die ooit is gevonden door middel van microlenzen, " zei Yossi Shvartzvald, een NASA-postdoctoraal fellow bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, en hoofdauteur van een studie gepubliceerd in de Astrofysische journaalbrieven .

Microlensing is een techniek die de ontdekking van verre objecten vergemakkelijkt door achtergrondsterren als zaklampen te gebruiken. Wanneer een ster precies voor een heldere ster op de achtergrond kruist, de zwaartekracht van de voorgrondster bundelt het licht van de achtergrondster, waardoor het er helderder uitziet. Een planeet die om het voorgrondobject draait, kan een extra blip in de helderheid van de ster veroorzaken. In dit geval, de blip duurde slechts een paar uur. Deze techniek heeft de meest verre bekende exoplaneten van de aarde gevonden, en kunnen planeten met een lage massa detecteren die aanzienlijk verder van hun sterren verwijderd zijn dan de aarde van onze zon.

De nieuw ontdekte planeet, genaamd OGLE-2016-BLG-1195Lb, helpt wetenschappers bij hun zoektocht naar de verdeling van planeten in onze melkweg. Een open vraag is of er een verschil is in de frequentie van planeten in de centrale uitstulping van de Melkweg in vergelijking met de schijf, het pannenkoekachtige gebied rond de uitstulping. OGLE-2016-BLG-1195Lb bevindt zich in de schijf, net als twee planeten die eerder zijn gedetecteerd door middel van microlensing door NASA's Spitzer Space Telescope.

"Hoewel we maar een handvol planetenstelsels hebben met welbepaalde afstanden die zo ver buiten ons zonnestelsel liggen, het ontbreken van Spitzer-detecties in de uitstulping suggereert dat planeten minder vaak voorkomen in de richting van het centrum van onze melkweg dan in de schijf, " zei Geoff Bryden, astronoom bij JPL en co-auteur van de studie.

Voor de nieuwe studie onderzoekers werden gewaarschuwd voor de eerste microlensing-gebeurtenis door het op de grond gebaseerde Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) onderzoek, beheerd door de Universiteit van Warschau in Polen. Studie auteurs gebruikten het Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet), beheerd door het Korea Astronomy and Space Science Institute, en Spitzer, om de gebeurtenis vanaf de aarde en de ruimte te volgen.

KMTNet bestaat uit drie groothoektelescopen:één in Chili, een in Australië, en een in Zuid-Afrika. Toen wetenschappers van het Spitzer-team de OGLE-waarschuwing ontvingen, ze realiseerden zich het potentieel voor een planetaire ontdekking. De microlens-gebeurteniswaarschuwing was slechts een paar uur voordat Spitzer's doelen voor de week definitief waren, maar het maakte de cut.

Terwijl zowel KMTNet als Spitzer het evenement observeren, wetenschappers hadden twee uitkijkpunten om de betrokken objecten te bestuderen, alsof twee ogen, op grote afstand van elkaar gescheiden, het aanschouwden. Met gegevens vanuit deze twee perspectieven konden ze de planeet detecteren met KMTNet en de massa van de ster en de planeet berekenen met behulp van Spitzer-gegevens.

"We zijn in staat om details over deze planeet te weten vanwege de synergie tussen KMTNet en Spitzer, " zei Andrew Gould, emeritus hoogleraar astronomie aan de Ohio State University, Columbus, en studeer co-auteur.

Hoewel OGLE-2016-BLG-1195Lb ongeveer dezelfde massa heeft als de aarde, en op dezelfde afstand van zijn moederster als onze planeet van onze zon, daar kunnen de overeenkomsten eindigen.

OGLE-2016-BLG-1195Lb is bijna 13, 000 lichtjaar verwijderd en draait om een ​​ster die zo klein is, wetenschappers weten niet zeker of het wel een ster is. Het kan een bruine dwerg zijn, een sterachtig object waarvan de kern niet heet genoeg is om energie op te wekken door middel van kernfusie. Deze specifieke ster is slechts 7,8 procent van de massa van onze zon, precies op de grens tussen een ster zijn en niet.

Alternatief, het zou een ultrakoele dwergster kunnen zijn zoals TRAPPIST-1, die Spitzer en telescopen op de grond onlangs onthulden om zeven planeten ter grootte van de aarde te huisvesten. Die zeven planeten kruipen allemaal dicht rond TRAPPIST-1, zelfs dichterbij dan Mercurius om onze zon draait, en ze hebben allemaal potentieel voor vloeibaar water. Maar OGLE-2016-BLG-1195Lb, op de zon-aarde afstand van een zeer zwakke ster, extreem koud zou zijn - waarschijnlijk zelfs kouder dan Pluto in ons eigen zonnestelsel, zodat het oppervlaktewater zou worden bevroren. Een planeet zou veel dichter bij de kleine, zwakke ster om genoeg licht te ontvangen om vloeibaar water op het oppervlak te houden.

Telescopen op de grond die tegenwoordig beschikbaar zijn, zijn niet in staat om kleinere planeten te vinden dan deze met behulp van de microlensmethode. Een zeer gevoelige ruimtetelescoop zou nodig zijn om kleinere lichamen in microlensing-gebeurtenissen te spotten. NASA's aankomende Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), gepland voor lancering in het midden van de jaren 2020, zal dit vermogen hebben.

"Een van de problemen bij het inschatten van het aantal planeten zoals deze is dat we de ondergrens van planeetmassa's hebben bereikt die we momenteel kunnen detecteren met microlensing, "Zei Shvartzvald. "WFIRST zal dat kunnen veranderen."