Astronomen hebben duizenden exoplaneten ontdekt - planeten buiten ons zonnestelsel - maar weinigen zijn direct in beeld gebracht, omdat ze extreem moeilijk te zien zijn met bestaande telescopen. Een afgestudeerde student van het University of Hawai'i Institute for Astronomy (IfA) heeft de verwachtingen overtroffen en een exoplaneet in rechtstreekse afbeelding ontdekt, en het is het dichtst bij de aarde ooit gevonden, op een afstand van slechts 35 lichtjaar.

Met behulp van de Cool Companions ON Ultrawide orbitS (COCONUTS)-enquête, Als een afgestudeerde student Zhoujian Zhang en een team van astronomen, Michael Liu en Zach Claytor (IfA), William Best (Universiteit van Texas in Austin), Trent Dupuy (Universiteit van Edinburgh) en Robert Siverd (Gemini Observatory/National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) hebben een planeet geïdentificeerd die ongeveer zes keer zo zwaar is als Jupiter. Het onderzoek van het team, gepubliceerd in De astrofysische journaalbrieven , leidde tot de ontdekking van de gasreuzenplaneet bij lage temperatuur in een baan rond een rode dwergster met een lage massa, ongeveer 6, 000 keer verder dan de aarde om de zon draait. Ze noemden het nieuwe planetenstelsel COCONUTS-2, en de nieuwe planeet COCONUTS-2b.

"Met een enorme planeet in een superwijde baan om de aarde, en met een heel coole centrale ster, COCONUTS-2 vertegenwoordigt een heel ander planetair systeem dan ons eigen zonnestelsel, " legde Zhang uit. De COCONUTS-enquête was de focus van zijn onlangs voltooide proefschrift, gericht op het vinden van metgezellen met brede scheiding rond sterren van alle verschillende typen dicht bij de aarde.

Opgesloten warmte helpt planeet te detecteren

COCONUTS-2b is de op één na koudste gefotografeerde exoplaneet die tot nu toe is gevonden, met een temperatuur van slechts 320 graden Fahrenheit, die iets koeler is dan de meeste ovens gebruiken om koekjes te bakken. De planeet kan direct in beeld worden gebracht dankzij het uitgestraalde licht dat wordt geproduceerd door de restwarmte die sinds de vorming van de planeet is opgesloten. Nog altijd, de energie-output van de planeet is meer dan een miljoen keer zwakker dan die van de zon, dus de planeet kan alleen worden gedetecteerd met behulp van infrarood licht met een lagere energie.

"Het rechtstreeks detecteren en bestuderen van het licht van gasreuzenplaneten rond andere sterren is normaal gesproken erg moeilijk, aangezien de planeten die we vinden meestal kleine omloopbanen hebben en dus begraven zijn in de schittering van het licht van hun gastheerster, " zei Liu, scriptieadviseur van Zhang. "Met zijn enorme orbitale scheiding, COCONUTS-2b wordt een geweldig laboratorium voor het bestuderen van de atmosfeer en samenstelling van een jonge gasreuzenplaneet."

De planeet werd voor het eerst ontdekt in 2011 door de Wide-field Infrared Survey Explorer-satelliet, maar men geloofde dat het een vrij zwevend object was, niet om een ​​ster draaien. Zhang en zijn medewerkers ontdekten dat het in feite door zwaartekracht gebonden is aan een ster met een lage massa, KOKOSNOTEN-2A, dat is ongeveer een derde van de massa van de zon, en ongeveer 10 keer jonger.

Duisternis heerst

Vanwege zijn brede baan om de aarde en koele gastster, De lucht van COCONUTS-2b zou er voor een waarnemer dramatisch anders uitzien dan de lucht op aarde. Nacht en dag zouden er in wezen hetzelfde uitzien, waarbij de gastster als een heldere rode ster aan de donkere hemel verschijnt.

De ontdekking van Zhang heeft zijn verlangen aangewakkerd om door te gaan met het verkennen van exoplaneten, bruine dwergen, en sterren. De aspirant-astronoom studeerde deze zomer af aan IfA en begint in het najaar van 2021 aan zijn postdoctoraal onderzoek. met IfA-alumnus Brendan Bowler, een astronomieprofessor aan de Universiteit van Texas in Austin.