Dankzij de TESS-ruimtetelescoop zouden astronomen buiten ons zonnestelsel een zogenaamde sub-Neptunus gevonden hebben; een nieuwe gasplaneet drie keer zo groot als de aarde.

Als het gaat om het ontrafelen van de geheimen van het universum zijn we druk bezig, maar hebben we amper een deukje gemaakt. Om te helpen vastpinnen wat voor bijzonders zich allemaal in de ruimte afspeelt, speurt onder andere NASA’s TESS-ruimtetelescoop de sterrenhemel af naar aanwijzingen voor exoplaneten.

De TESS-missie, voor Transiting Exoplanet Survey Satellite, onder leiding van het MIT, startte in april 2018, en heeft sindsdien al twee exoplaneten ontdekt. Onlangs, op de jaarlijkse AAS-conferentie, kondigden de onderzoekers de vondst van een derde aan, HD 21749b, op 53 lichtjaren van aarde.

Lees ook: TESS maakt eerste sterrenfoto

TESS speurt de sterrenhemel af naar exoplaneten. © MIT

Sub-Neptunus

Volgens de astronomen draait de nieuwe planeet, HD 21749b, elke 36 dagen om een dwergster, ongeveer net zo helder als onze zon, in het sterrenbeeld Reticulum. Dat is verreweg de langste omloopbaan van een door TESS ontdekte planeet tot nu toe. Super-aarde Pi Mensae doet er 6,3 dagen over om rond zijn ster te draaien en de aardachtige planeet LHS 3844b heeft er slechts 11 uur voor nodig.

HD 21749b heeft een straal driemaal dat van onze aardbol, en is daarmee een zogenaamde ‘sub-Neptunus’. Bijzonder is dat de massa van de exoplaneet veel groter is – maar liefst 23 keer dat van aarde. Het gaat waarschijnlijk niet om aardachtige planeet, menen de onderzoekers, maar een bestaande uit gas, met een atmosfeer veel dichter en warmer dan die van Neptunus en Uranus.

Planeet HD 21749b en diens zon HD 21749. © NASA/MIT/TESS 

Planeetspeurder

Sinds de lancering van TESS speurt de ruimtetelescoop de sterrenhemel af, op zoek naar tijdelijke dips in het licht van ongeveer 200.000 buursterren. Die korte afnamen van sterrenlicht, net als bij de ster van HD 21749b, kunnen namelijk duiden op de aanwezigheid van een planeet. “Als een soort super-Kepler speurt TESS naar eclipsen”, legt sterrenkundige Mathieu Renzo (Universiteit van Amsterdam) uit. “Wanneer een planeet langs zijn ster beweegt, blokkeert die een beetje van het licht van de ster.”

De transitmethode gebruikt de korte dip in licht die ontstaat wanneer een planeet voor de ster langs beweegt, als indicatie voor de aanwezigheid van een planeet. © NASA’s Goddard Space Flight Center

“Hoe kleiner en verder de planeet, hoe minder licht hij blokkeert en hoe moeilijker het is hem te vinden”, gaat Renzo verder. Dat maakt de vondst van de verre en relatief koele (148 graden Celsius) HD 21749b extra leuk.

Zekerheid

De ontdekking verliep niet zonder slag of stoot. TESS neemt de sterrenhemel namelijk in delen onder handen. Elke 27 dagen verplaatst de telescoop zijn vier camera’s naar een andere sector om zo, gedurende de tweejarige missie alles, verdeeld in 26 delen, in kaart te brengen. Dit maakt het lastig planeten met een omlooptijd langer dan 27 dagen te vinden – met pech bewegen die gedurende die periode niet langs hun ster.

Gelukkig deed HD 21749b dat waarschijnlijk wél, want de astronomen namen een dip in licht van de ster waar. Vergelijkingen met datasets van de hoge-precieze spectrografen HARPS van ESO’s La Silla-observatorium en die van de Magellan-telescoop, bevestigden volgens de onderzoekers de aanwezigheid van de exoplaneet. Ook sloten ze uit dat het slechts ging om een door de ster zelf veroorzaakte dip in steractiviteit.

“De ontdekking van deze planeet laat zien dat TESS goed werkt”, stelt sterrenkundige Ignas Snellen (Universiteit Leiden). “Er zullen nog vele planeten volgen de komende maanden en jaren.” De onderzoekers verwachten aan het eind van de TESS-missie meer dan 20.000 planeten gevonden te hebben. Naar schatting zullen zo’n 50 hiervan aardes of super-aardes zijn, en verder onderzocht worden.

Het onderzoek is ingediend voor publicatie bij vakblad Astrophysical Journal Letters.

Bronnen: MIT, NASA, AAS, arXiv.org

Beeld: MIT News/NASA’s Goddard Space Flight Center;

Nu in de winkel: KIJK Hoogvliegers! Een special boordevol spannende verhalen uit de luchtvaart. Bestel hem hier voor maar €6,99.