Nieuw gebouwd planeetvindend instrument geïnstalleerd op Very Large Telescope, Chili, begint 100 uur observatie van nabijgelegen sterren Alpha Centauri A en B, met als doel om als eerste een bewoonbare exoplaneet direct in beeld te brengen

Doorbraak horloge, het wereldwijde astronomische programma op zoek naar aardachtige planeten rond nabije sterren, en de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), Europa's belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie, heeft vandaag het "eerste licht" aangekondigd op een nieuw gebouwd planeetvindingsinstrument van ESO's Very Large Telescope in de Atacama-woestijn, Chili.

Het instrument, genaamd NEAR (Near Earths in the AlphaCen Region), is ontworpen om te jagen op exoplaneten in ons naburige sterrenstelsel, Alpha Centauri, binnen de "bewoonbare zones" van zijn twee zonachtige sterren, waar water mogelijk in vloeibare vorm zou kunnen bestaan. Het is de afgelopen drie jaar ontwikkeld en gebouwd in samenwerking met de Universiteit van Uppsala in Zweden, de Universiteit van Luik in België, het California Institute of Technology in de VS, en Kampf Telescope Optics in München, Duitsland.

Sinds 23 mei voeren ESO-astronomen van ESO's Very Large Telescope (VLT) een tiendaagse observatievlucht uit om de aan- of afwezigheid van een of meer planeten in het sterrenstelsel vast te stellen. De waarnemingen worden morgen afgerond, 11 juni. Planeten in het systeem (twee keer zo groot als de aarde of groter), detecteerbaar zou zijn met de verbeterde instrumentatie. Het bereik van nabij tot thermisch infrarood is aanzienlijk omdat het overeenkomt met de warmte die wordt uitgestraald door een kandidaat-planeet, en zo kunnen astronomen bepalen of de temperatuur van de planeet vloeibaar water toelaat.

Alpha Centauri is het dichtstbijzijnde sterrenstelsel van ons zonnestelsel, op 4,37 lichtjaar (ongeveer 25 biljoen mijl) afstand. Het bestaat uit twee zonachtige sterren, Alfa Centauri A en B, plus de rode dwergster, Proxima Centauri. De huidige kennis van de planetenstelsels van Alpha Centauri is schaars. in 2016, een team dat ESO-instrumenten gebruikte, ontdekte een aardachtige planeet in een baan om Proxima Centauri. Maar Alpha Centauri A en B blijven onbekende grootheden; het is niet duidelijk hoe stabiel dergelijke dubbelstersystemen zijn voor aardachtige planeten, en de meest veelbelovende manier om vast te stellen of ze rond deze nabije sterren bestaan, is door ze te observeren.

zulke planeten in beeld brengen, echter, is een grote technische uitdaging, aangezien het sterlicht dat van hen weerkaatst over het algemeen miljarden keren zwakker is dan het licht dat rechtstreeks van hun gastheersterren naar ons toekomt; het oplossen van een kleine planeet dicht bij zijn ster op een afstand van enkele lichtjaren is vergeleken met het spotten van een mot die tientallen kilometers verderop een straatlantaarn cirkelt. Om dit probleem op te lossen, in 2016 lanceerden Breakthrough Watch en ESO een samenwerking om een ​​speciaal instrument te bouwen, een thermische infrarood coronagraaf genaamd, ontworpen om het meeste van het licht afkomstig van de ster te blokkeren en geoptimaliseerd om het infrarode licht op te vangen dat wordt uitgezonden door het warme oppervlak van een in een baan om de aarde draaiende planeet, in plaats van de kleine hoeveelheid sterrenlicht die het weerkaatst. Net zoals objecten dicht bij de zon (normaal verborgen door zijn schittering) kunnen worden gezien tijdens een totale zonsverduistering, dus de coronagraaf creëert een soort kunstmatige zonsverduistering van zijn doelster, het blokkeren van het licht en waardoor veel zwakkere objecten in de buurt kunnen worden gedetecteerd. Dit markeert een aanzienlijke vooruitgang op het gebied van waarnemingsvermogen.

De coronagraaf is geïnstalleerd op een van de vier 8-meter-telescopen van de VLT, het upgraden en wijzigen van een bestaand instrument, genaamd VISIR, om de gevoeligheid voor infrarode golflengten van mogelijk bewoonbare exoplaneten te optimaliseren. Het zal daarom in staat zijn om warmtesignaturen te zoeken die vergelijkbaar zijn met die van de aarde, die energie van de zon absorbeert en deze uitzendt in het thermische infrarode golflengtebereik. NEAR past het bestaande VISIR-instrument op drie manieren aan, een combinatie van verschillende geavanceerde astronomische technische prestaties. Eerst, het past het instrument aan voor coronagrafie, waardoor het het licht van de doelster drastisch kan verminderen en daardoor de handtekeningen van potentiële terrestrische planeten kan onthullen. Tweede, het gebruikt een techniek genaamd adaptieve optica om de secundaire spiegel van de telescoop strategisch te vervormen, ter compensatie van de onscherpte geproduceerd door de atmosfeer van de aarde. Derde, het maakt gebruik van nieuwe hakstrategieën die ook ruis verminderen, en mogelijk het instrument in staat te stellen snel tussen doelsterren te schakelen - zo snel als elke 100 milliseconden - waardoor de beschikbare telescooptijd wordt gemaximaliseerd.

Piet Worden, uitvoerend directeur van de Breakthrough Initiatives, zei:"We zijn verheugd om samen te werken met de ESO bij het ontwerpen, gebouw, installeren en nu gebruiken van dit innovatieve nieuwe instrument. Als er aardachtige planeten rond Alpha Centauri A en B zijn, dat is enorm nieuws voor iedereen op onze planeet."

"ESO brengt graag haar expertise, bestaande infrastructuur, en het observeren van de tijd op de Very Large Telescope naar het NEAR-project, ", zegt ESO-projectmanager Robin Arsenault.

"Dit is een waardevolle kans, aangezien - naast zijn eigen wetenschappelijke doelen - het NEAR-experiment ook een padvinder is voor toekomstige instrumenten voor het jagen op planeten voor de aankomende Extremely Large Telescope, " zegt Markus Kasper, ESO's hoofdwetenschapper voor NEAR.

"NEAR is het eerste en (momenteel) enige project waarmee een bewoonbare exoplaneet rechtstreeks in beeld kan worden gebracht. Het markeert een belangrijke mijlpaal. Vingers gekruist - we hopen dat er een grote bewoonbare planeet in een baan rond Alpha Cen A of B draait", aldus Olivier Guyon, hoofdwetenschapper voor Breakthrough Watch.

"Mensen zijn natuurlijke ontdekkingsreizigers, " zei Joeri Milner, oprichter van de Doorbraakinitiatieven, "Het wordt tijd dat we erachter komen wat er achter de volgende vallei ligt. Met deze telescoop kunnen we eroverheen kijken."