In juni 2016 bereikte ESO overeenstemming met de Sterrewacht Leiden om een MASCARA-station onder te brengen op ESO’s La Silla-sterrenwacht, waar uitstekende omstandigheden heersen voor het waarnemen van de zuidelijke hemel. Dit station heeft nu zijn eerste succesvolle waarnemingen gedaan. Het MASACARA-station in Chili is het tweede in zijn soort. Het eerste station staat op het noordelijk halfrond, op de Roque de los Muchachos-sterrenwacht op het Canarische eiland La Palma. Elk station bestaat uit een camerabatterij in een temperatuur-gereguleerde behuizing die bijna de volledige lokale sterrenhemel in de gaten houdt [1]. ‘Om de volledige hemel te kunnen bestrijken, zijn stations nodig op zowel het noordelijke als het zuidelijke halfrond,’ zegt Ignas Snellen van de Sterrewacht Leiden en projectleider van MASCARA. ‘Nu het tweede station op La Silla op zijn plek staat, kunnen we vrijwel alle heldere sterren aan de hemel in de gaten houden.’
Het door de Sterrewacht Leiden gebouwde MASCARA-instrument is bedoeld voor de planetenjacht. Zijn compacte en goedkope ontwerp ziet er nogal bescheiden uit, maar is innovatief, flexibel en uiterst betrouwbaar. Het bestaat uit vijf digitale camera’s met componenten die overal verkrijgbaar zijn. Deze kleine planetenjager doet bij herhaling metingen van de helderheden van duizenden sterren en gebruikt speciale software om naar de kleine helderheidsdipjes te zoeken die optreden wanneer een planeet voor zijn ster langs trekt. Deze zoekmethode heet transitfotometrie. Met behulp van deze methode laten de grootte en de omloopbaan van de planeet zich rechtstreeks vaststellen. Bij zeer heldere stelsels kan, door middel van vervolgwaarnemingen met grote telescopen zoals ESO’s Very Large Telescope, ook de planeetatmosfeer worden gekarakteriseerd.
Het hoofddoel van MASCARA is om exoplaneten op te sporen bij de helderste sterren aan de hemel, die bij de huidige surveys vanuit de ruimte of vanaf de grond niet aan bod komen. De planetendoelgroep van MASCARA bestaat grotendeels uit ‘hete jupiters’ – grote werelden die overeenkomsten vertonen met Jupiter, maar op zeer geringe afstand om hun moederster cirkelen, wat in hoge oppervlaktetemperaturen en korte omlooptijden van slechts enkele uren resulteert. Met behulp van de radiale-snelheidsmethode zijn al tientallen van zulke hete jupiters, die een meetbare zwaartekrachtsinvloed op hun moedersterren uitoefenen, ontdekt.
‘Over de planeten die via de radiale-snelheidsmethode worden ontdekt, kunnen we verder niet veel te weten komen, omdat er aanzienlijk betere beeldtechnieken nodig zijn om het licht van deze koele, oude planeten te kunnen scheiden van dat van hun moedersterren,’ merkt Snellen op. ‘Planeten die voor hun moedersterren langs schuiven laten zich veel gemakkelijker karakteriseren.’ MASCARA is ook in staat om superaardes en planeten van het formaat Neptunus te ontdekken. Naar verwachting zal het project een catalogus opleveren van de helderste nabije doelwitten voor toekomstige waarnemingen van exoplaneten, die vooral tot doel hebben om meer te weten te komen over hun atmosferen.
Noten
[1] MASCARA kan sterren tot ongeveer magnitude 8,4 in de gaten houden – sterren die ruwweg tien keer zwakker zijn dan die we op heldere, donkere avonden met het blote oog kunnen zien. Door zijn ontwerp is MASCARA minder gevoelig voor weersomstandigheden dan andere waarnemingsinstrumenten. Er kunnen ook waarnemingen worden gedaan wanneer de hemel deels bewolkt is.
