science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zoeken naar verre werelden met een vliegende telescoop

De Boeing 747-SP met het Stratospheric Observatory for Infra-red Astronomy SOFIA, een project van NASA en DLR (Duits Lucht- en Ruimtevaartcentrum). Krediet:NASA/USRA

Onderzoekers van de Universiteit van Bern, met behulp van een observatorium aan boord van een jumbojet, hebben waargenomen hoe de extrasolaire planeet GJ 1214b voor zijn ster langs beweegt, waardoor een soort mini-eclips ontstaat. De eerste metingen van dit soort met het observatorium genaamd SOFIA (afkorting van Stratospheric Observatory for Infra-red Astronomy) bewijzen dat het vliegende observatorium zeer geschikt is voor het observeren van exoplaneten.

SOFIA is een telescoop van 2,5 meter, ingebouwd in een Boeing 747-SP – een Amerikaans-Duits project. "Het observatorium vliegt iets hoger dan commerciële vliegtuigen, " legt Daniel Angerhausen van het Center for Space and Habitability (CSH) van de Universiteit van Bern uit:"In die zin is SOFIA is een ruimtetelescoop die elke ochtend naar huis terugkeert." De CSH-onderzoeker had al verschillende testvluchten gemaakt, maar de meest recente waarnemingen zijn ongekend. "Voor de eerste keer, we hebben alle instrumenten die beschikbaar zijn op SOFIA kunnen gebruiken om mijn specialiteit te onderzoeken:transits van extrasolaire planeten, ", legt Daniel Angerhausen uit.

Wanneer, vanaf ons uitkijkpunt, een planeet buiten het zonnestelsel gaat recht voor zijn moederster langs, de planeet verduistert delen van de ster en maakt deze een beetje donkerder als bij een mini-eclips. Een deel van het sterrenlicht, echter, gaat door de atmosfeer van de planeet voordat hij ons bereikt. Dit licht kan informatie geven over de compositie, temperatuur, druk en andere kenmerken van de atmosfeer van de planeet. "Als we deze transits vanaf de grond observeren, zelfs vanaf de beste locaties in Chili of Hawaï, het licht gaat niet alleen door de atmosfeer van de exoplaneet, maar ook die van de aarde, die onze metingen in gevaar brengt", legt de wetenschapper uit:"Daarom is het zo belangrijk voor ons om high te worden met SOFIA."

Daniel Angerhausen voor het vliegende observatorium. Krediet:Daniel Angerhausen

Opgeblazen rotsplaneet of gekrompen Neptunus gemaakt van gas of ijs

Het waarnemingsdoel was GJ 1214b, een soort superaarde of mini-Neptunus. Deze klasse van middelgrote exoplaneten komt relatief vaak voor, maar niet in ons zonnestelsel. Hier is geen enkel voorbeeld. Met hun observaties Daniel Angerhausen en zijn internationale team, waaronder ook de CSH-onderzoeker Daniel Kitzmann, verzamelde gegevens om erachter te komen of GJ 1214b meer een grote rotsachtige planeet is of een gekrompen Neptunus gemaakt van gas of ijs. De onderzoekers hebben hun metingen nu gepubliceerd in het tijdschrift Astronomie en astrofysica . "Onze resultaten geven nieuwe aanwijzingen, maar geen definitieve kennis over de aard van GJ 1214 b, ", zegt Daniël Angerhausen.

Krediet:Universiteit van Bern

Wat voor hem belangrijker is aan de laatste waarnemingen, echter, is dat ze bewijzen hoe geschikt de vliegende telescoop is voor het onderzoek naar exoplaneten. "Met de instrumenten we hebben de theoretische limiet met een factor anderhalve tot twee bijna bereikt", zegt de expert:"De gevoeligheid is dus voldoende hoog voor SOFIA om in de toekomst in de exoplanet transit league te kunnen spelen, samen met de Hubble- en Spitzer-ruimtetelescoop." Hoewel het onwaarschijnlijk is dat SOFIA een hardwerkende vaste ploeg van het eerste team zal worden zoals die twee, het kan worden gebruikt voor speciale bewegingen en om speciale taken uit te voeren die anders niet zouden worden opgelost. Daniel Angerhausen kijkt nu al uit naar de jacht op exoplaneten op vele toekomstige stratosferische vluchten.