De koelste en kleinste

De koelste en kleinste
Nieuwe exoplaneet gevonden dankzij zwaartekracht
Noorderlicht.vpro.nl, februari 2006
Hem echt zien zit er niet in, maar afbuigend licht verraadt wel de aanwezigheid van een planeet die
twintigduizend lichtjaar verderop in het heelal om een koele, rode ster draait. Hij lijkt ongeveer vijfenhalf
keer zo zwaar als de aarde en doet een jaar of tien over een rondje om zijn ster.
Twintigduizend lichtjaar is veel te ver weg om planeten zo groot als de aarde te zien. Maar als alles meezit verraden ze soms toch
hun bestaan. Een groep van tientallen astronomen uit allerlei landen heeft er nu eentje ontdekt die drie tot tien keer zo zwaar is
als onze thuisplaneet en twee tot vier keer zo ver van zijn 'zon' afstaat. Hij verstoorde de afbuiging van licht van een ster die nog
veel verder weg staat, en dat bewijst zijn bestaan.
Het bizarre fenomeen dat de ontdekking van de planeet mogelijk heeft gemaakt, heet 'gravitational lensing'. Einstein voorspelde
als eerste dat zwaartekracht lichtbundels zou afbuigen, en enkele jaren later werd bewezen dat hij gelijk had. Sterrenkundigen
maken daar nu handig gebruik van. Het licht van verre sterren kan door tussenliggende zware objecten zo worden afgebogen,
dat er meer van op aarde terechtkomt. De ster lijkt dan helderder. Zo zijn soms sterren en sterrenstelsels te zien die zonder dit
effect te zwak zouden zijn. Het kan ook gebeuren dat de bundel door dit effect gesplitst wordt. Dan lijkt de ster in tweevoud aan
de hemel te staan.
Hier staat hij, bij de ster OGLE-2005-BLG-390.
Artist impression van OGLE-2005-BLG-390-Lb.
Zware hemellichamen kunnen lichtstralen verbuigen. Zo is het mogelijk dat een verre lichtbron van de aarde gezien twee maal
aan de hemel staat.
Bij de planetenjacht draait het niet om het licht van ver zelf, maar om de objecten die tussen ons en de lichtbron instaan. In het
geval van de nieuwe planeet is dat hoogstwaarschijnlijk een koele, rode dwerg, een ster met weinig uitstraling. Hij staat op
ongeveer 28 duizend lichtjaar hier vandaan en boog tussen 1 juli en 1 september 2005 het licht af van een veel fellere, grotere
ster die verder weg staat. Met telescopen op diverse plaatsen in de wereld is zijn licht langdurig in de gaten gehouden.
De felheid nam langzaam toe, bereikte op 31 juli zijn maximum van drie keer de oorspronkelijke waarde en zwakte toen weer af.
Op 9 augustus gebeurde er echter iets vreemds: de felheid nam weer even toe. Dat moet het moment geweest zijn dat de planeet
ook tussen ons en de lichtbron instond, waardoor zijn zwaartekracht even bijdroeg aan het buigen van de lichtstraal.
Uit het verloop van de curve concluderen de sterrenkundigen veel, hoewel de onzekerheidsmarges fors zijn. Om iets over de
massa van de planeet te kunnen zeggen, moesten ze eerst schatten hoeveel zijn ster weegt, en die is volkomen onzichtbaar. Ze
komen uit op 5.5 keer de aardmassa, maar de nieuwe planeet kan ook de helft of het dubbele daarvan wegen. Daarmee is het hoe
dan ook de kleinste planeet die ooit is waargenomen buiten ons zonnestelsel.
Het is bovendien de koudste. Tot nu toe werden exoplaneten ontdekt doordat ze hun sterren laten schommelen, en dat kan
alleen als ze heel zwaar zijn en erg dicht om hun ster draaien. Slechts reusachtige, onleefbaar hete gasbollen kunnen op die
manier worden ontdekt. Het lenseffect van de zwaartekracht maakt het mogelijk om een heel ander type planeet te betrappen.
Kleiner, koeler, kortom: veel aardachtiger. Maar van een bestaan op de nu ontdekte planeet, die in de boeken komt te staan als
'OGLE-2005-BLG-390-Lb', moet u zich niet al te veel voorstellen. Hij krijgt naar schatting duizend keer zo weinig licht van zijn
ster als wij van de zon, wat zou betekenen dat het er een graad of 220 vriest.
J-P Beaulieu en vele anderen: "Discovery of a cool planet of 5.5 Earth masses through gravitational microlensing", Nature, 26
januari 2006