Met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) hebben astronomen een exoplaneet ontdekt die om de ster van Barnard draait, de dichtstbijzijnde enkelvoudige ster na zon. Op deze recent ontdekte exoplaneet, die minstens de helft van de massa van Venus heeft, duurt een jaar iets meer dan drie aardse dagen. De waarnemingen lijken ook te wijzen op de aanwezigheid van nog drie andere potentiële exoplaneten, in uiteenlopende omloopbanen.
De ster van Barnard staat op een afstand van slechts zes lichtjaar en is daarmee het op één na dichtstbijzijnde stersysteem na de drie sterren van Alfa Centauri, en de meest nabije enkelvoudige ster na de zon. Vanwege zijn nabijheid is hij een belangrijk doelwit in de speurtocht naar aarde-achtige exoplaneten. Ondanks een veelbelovende detectie in 2018, kon tot nu toe nog niet met zekerheid worden vastgesteld dat er een planeet om de ster van Barnard draait.
De ontdekking van de nieuwe exoplaneet – aangekondigd in een artikel dat vandaag in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics is gepubliceerd – is het resultaat van waarnemingen die de afgelopen vijf jaar met de Very Large Telescope (VLT) van ESO op de Paranal-sterrenwacht in Chili zijn gedaan. ‘Ondanks dat het lang duurde, hadden we er altijd vertrouwen in dat we iets zouden vinden’, zegt Jonay González Hernández, onderzoeker aan het Instituto de Astrofísica de Canarias in Spanje en hoofdauteur van het artikel. Het team was op zoek naar signalen van mogelijke exoplaneten binnen de leefbare oftewel gematigde zone van de ster van Barnard – het gebied waar vloeibaar water op het oppervlak van een planeet kan voorkomen. Astronomen richten zich vaak op rode dwergen zoals de ster van Barnard, omdat rotsachtige planeten met een lage massa daar makkelijker te detecteren zijn dan rond grotere zonachtige sterren. [1]
Barnard b [2], zoals de pas ontdekte exoplaneet wordt genoemd, staat twintig keer dichter bij de ster van Barnard dan Mercurius bij de zon staat. Hij draait in 3,15 aardse dagen om zijn ster en heeft een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 125 graden Celsius. ‘Barnard b is een van de lichtste exoplaneten, en een van de weinige met minder massa dan de aarde. Maar de planeet staat te dicht bij de ster, dichter bij dan de leefbare zone’, legt González Hernández uit. ‘Ook al is de ster ongeveer 2500 graden koeler dan onze zon, het is daar te heet om vloeibaar water op het oppervlak te kunnen behouden.’
Bij de waarnemingen heeft het team gebruik gemaakt van ESPRESSO, een uiterst nauwkeurig instrument dat is ontworpen om de schommelbeweging van een ster te meten die wordt veroorzaakt door de zwaartekracht van een of meer planeten die om de ster draaien. De resultaten van deze waarnemingen werden bevestigd door gegevens van andere instrumenten die eveneens bij de jacht op exoplaneten worden ingezet: HARPS van de ESO-sterrenwacht op La Silla, HARPS-N en CARMENES. De nieuwe gegevens kunnen het bestaan van de in 2018 gemelde exoplaneet echter niet bevestigen.
Naast de bevestigde planeet heeft het internationale onderzoeksteam ook aanwijzingen gevonden voor nog drie andere potentiële exoplaneten die om dezelfde ster draaien. Maar om deze kandidaten te kunnen bevestigen, zullen aanvullende waarnemingen met ESPRESSO moeten worden gedaan. ‘We moeten nu doorgaan met het waarnemen van deze ster om de overige kandidaatsignalen te bevestigen’, zegt Alejandro Suárez Mascareño, onderzoeker aan het Instituto de Astrofísica de Canarias en medeauteur van het onderzoeksverslag. ‘Maar de ontdekking van deze planeet, samen met andere eerdere ontdekkingen zoals Proxima b en d, laat zien dat onze kosmische achtertuin wemelt van de lichte planeten.’
ESO’s Extremely Large Telescope (ELT), die momenteel in aanbouw is, zal het onderzoek naar exoplaneten ingrijpend veranderen. Met het ANDES instrument van de ELT zullen onderzoekers meer van deze kleine, rotsachtige planeten kunnen detecteren in de gematigde zones rond nabije sterren, die buiten het bereik van de huidige telescopen vallen, en de samenstelling van hun atmosferen kunnen bestuderen.
Schematische voorstelling van de relatieve afstanden tussen de meest nabije sterren en de zon. De ster van Barnard
is het op één na meest nabije stersysteem buiten ons zonnestelsel en de dichtstbijzijnde enkelvoudige ster.
Foto: IEEC/Science-Wave – Guillem Ramisa
Noten
[1] Astronomen richten zich op koele sterren, zoals rode dwergen, omdat hun leefbare zone veel dichter bij de ster ligt dan die van hetere sterren, zoals de zon. Dit betekent dat de planeten binnen de leefbare zone een kortere omlooptijd hebben, waardoor astronomen ze maar enkele dagen of weken hoeven te volgen in plaats van jaren. Bovendien zijn rode dwergen veel lichter dan de zon, waardoor ze gevoeliger zijn voor de zwaartekracht van de hen omringende planeten en dus sterker schommelen.
[2] Het is in de wetenschap gebruikelijk om exoplaneten aan te duiden met de naam van hun moederster, gevolgd door een kleine letter, waarbij ‘b’ staat voor de eerst bekende planeet, ‘c’ voor de volgende, enzovoort. De naam Barnard b werd daarom ook gegeven aan een eerdere vermoedelijke planeet bij de ster van Barnard, waarvan wetenschappers het bestaan echter niet hebben kunnen bevestigen.
Bron: ESO
