Een nieuw instrument, gefinancierd door NASA en de National Science Foundation, genaamd NEID (spreek uit als "NOO-id"; klinkt als "vloeistof"), zal wetenschappers helpen de massa's van planeten buiten ons zonnestelsel - exoplaneten - te meten door de zwaartekracht te observeren die ze uitoefenen op hun oudersterren. Die informatie kan helpen de samenstelling van een planeet te onthullen, een cruciaal aspect bij het bepalen van de potentiële bewoonbaarheid.

NEID deed onlangs zijn eerste waarnemingen op de WIYN 3,5-meter (11,5-voet) telescoop bij Kitt Peak National Observatory toen het 51 Pegasi, die in 1995 de eerste zonachtige ster was die een exoplaneet huisvestte.

Gelegen in het zuiden van Arizona, het observatorium bevindt zich op het land van de Tohono O'odham Nation, en de uitspraak van NEID roept een woord op dat ruwweg vertaalt als "zien" in de Tohono O'odham-taal. Het instrument vindt en bestudeert planeten met behulp van de zogenaamde radiale snelheidsmethode, waar wetenschappers meten hoe de ster licht wiebelt als gevolg van de aantrekkingskracht van een baan om de planeet. Hoe massiever de planeet, hoe sterker de sleepboot en hoe sneller de ster beweegt. (Een kleinere ster is ook gevoeliger voor de aantrekkingskracht van een planeet dan een grotere.)

Gewapend met metingen van de diameter en massa van een planeet, wetenschappers kunnen ook de dichtheid bepalen, die typisch kan onthullen of de planeet rotsachtig is (zoals de aarde, Venus en Mars) of meestal gasvormig (zoals Jupiter en Saturnus). Dit is een eerste stap op weg naar het vinden van potentieel bewoonbare werelden die vergelijkbaar zijn met de aarde. Wanneer toegepast op vele planeten, de methode biedt een uitgebreider beeld van welke typen het meest voorkomen in de melkweg en hoe andere planetaire systemen worden gevormd.

Wobble meten

Planeten in ons eigen zonnestelsel zorgen ervoor dat onze zon wiebelt:Jupiter, met zijn enorme zwaartekracht, zorgt ervoor dat onze thuisster heen en weer beweegt met ongeveer 43 voet per seconde (13 meter per seconde), terwijl de aarde een meer bezadigde beweging veroorzaakt van slechts 0,1 meter per seconde. De snelheid is evenredig met de massa van een planeet die in een baan om de aarde draait, maar ook met de massa van de ster en de afstand tussen die twee objecten.

Tot nu, instrumenten waren doorgaans in staat om snelheden te meten tot ongeveer 3 voet per seconde (1 meter per seconde), maar NEID behoort tot een nieuwe generatie instrumenten die in staat zijn tot ongeveer drie keer zo fijne precisie. Het heeft het potentieel om rotsachtige planeten rond sterren kleiner dan de zon te detecteren en te bestuderen. In aanvulling, de wetenschappers en ingenieurs die met het instrument werken, willen het gebruiken om "extreme precisie radiale snelheid" aan te tonen die misschien ooit planeten zo klein als de aarde zou kunnen detecteren die rond zonachtige sterren in de bewoonbare zone draaien, waar vloeibaar water mogelijk op het oppervlak van een planeet zou kunnen bestaan.

NEID zal ook de aanwezigheid bevestigen en de massa's van planeten meten die zijn ontdekt door NASA's onlangs gelanceerde TESS (of Transiting Exoplanet Survey Satellite) ruimtetelescoop, die planeten detecteert via een andere methode dan NEID:TESS jaagt op kleine dipjes in het licht van nabije sterren, een indicatie dat een planeet het gezicht van de ster kruist, of schijf. Deze benadering kan onthullen hoe groot de planeet is (informatie die nodig is voor het berekenen van de dichtheid van de planeet) en, op basis van de wiebel, de lengte van zijn "jaar, " of een reis rond zijn ster. NEID kan ook planeetkandidaten onderzoeken die door andere telescopen zijn gevonden.