Universiteit Leiden

nl en

Met MASCARA-stations op jacht naar exoplaneten rond heldere sterren

Twee ‘dozen’ op de Canarische eilanden en Chili speuren sinds enkele jaren de hemel af naar exoplaneten rondom heldere sterren. Promovendus Geert Jan Talens heeft deze zogeheten MASCARA-telescopen mee ontwikkeld en er de eerste ontdekkingen mee gedaan. Samen met hem beantwoorden we de belangrijkste vragen over de onderzoeksstations van de Universiteit Leiden.

Wat is MASCARA?

MASCARA staat voor Multi-site All-Sky CAmeRA. De naam zegt het al: het gaat om een stel camera’s die op meerdere plekken tegelijkertijd de volledige sterrenhemel fotograferen. De camera’s zitten verpakt in aluminium ‘dozen’ van ongeveer een vierkante meter groot. Eén zo’n MASCARA-station met vijf camera’s staat opgesteld bij een sterrenkundig observatorium op La Palma, de ander bij een observatorium op een bergtop in Chili. Zo zijn ze ver verwijderd van de lichtvervuiling van grote steden. MASCARA is een initiatief van Ignas Snellen, hoogleraar Observationele astrofysica aan de Universiteit Leiden. Geert Jan Talens hoopt op 19 december bij hem te promoveren.

Hoe werkt MASCARA?

Met MASCARA kunnen sterrenkundigen op zoek naar zogeheten exoplaneten die rondom heldere sterren draaien. Exoplaneten zijn planeten die rondom andere sterren cirkelen dan onze eigen zon. Veel van deze exoplaneten zijn nog onontdekt, maar daar komt langzamerhand verandering in. De tien camera’s van MASCARA maken per nacht zo’n vierduizend tot zesduizend foto’s van onze sterrenhemel. Iedere foto is zo’n twintig megabyte zwaar, dus iedere nacht maken de beide stations ongeveer een terabyte aan foto’s. Die stuur je niet even via WeTransfer naar Leiden. In de stations zitten dan ook computers die de beelden direct analyseren en omzetten in helderheidsmetingen van de sterren. Met die beelden kunnen sterrenkundigen exoplaneten ontdekken doordat een heel klein beetje sterrenlicht wordt tegengehouden op het moment dat een planeet voor die ster langs beweegt. Dat dipje in de lichtsterkte is vaak een aanwijzing dat je een planeet hebt gespot.

De binnenkant van een MASCARA-station

Waarom willen we die exoplaneten ontdekken?

De exoplaneten rond heldere sterren zijn zeer geschikt om onderzoek te doen naar de atmosferen rondom die planeten. Op het moment dat een planeet voor haar eigen ster staat, schijnt het sterrenlicht dwars door de atmosfeer van die planeet heen. Op aarde kun je dat sterrenlicht opvangen. Aan de hand van de golflengtes van het licht kun je vervolgens bepalen uit welke stoffen de atmosfeer om de betreffende planeet bestaat. Op termijn hopen sterrenkundigen planeten te ontdekken die enigszins op de aarde lijken, bijvoorbeeld omdat ze een atmosfeer hebben die beschermt tegen kosmische straling en zuurstof bevat. Dat gaat overigens nog niet lukken met MASCARA, zegt Talens, want de stations kunnen alleen grotere planeten waarnemen. ‘Maar als we onze waarneem-methodes en modellen voor atmosferen kunnen testen op deze planeten, zijn we weer een stap dichterbij de aardachtige planeten.’

Wat valt er te zeggen over de eerste ontdekkingen?

Talens ontdekte met MASCARA twee nieuwe exoplaneten rond heldere sterren. De planeten MASCARA 1 en 2 staan op zo’n 500 tot 600 lichtjaar afstand van de aarde. Hij onderzocht de massa en straal van de planeten, maar nog interessanter is de oriëntatie ten opzichte van de ster. Volgens recente waarnemingen is het bij hetere sterren gebruikelijk dat de baan van planeten niet gelijk staat aan de rotatie-as van de ster. De reden daarvoor is echter nog niet gevonden. Van de nieuw ontdekte sterren draait er één inderdaad niet met de rotatie-as van de ster mee, maar de andere planeet doet dat wél. ‘Mogelijk zegt dit iets over welke van deze verklaringen kloppen,’ zegt Talens, ‘maar met maar een afwijkende waarneming is het een te vroeg om daar harde uitspraken over te doen.’ Om tot zijn waarnemingen te komen, moest Talens eerst de MASCARA-telescopen kalibreren. De helderheid van de sterren op de afbeelding wordt namelijk sterk beïnvloed door onder meer de atmosfeer van de aarde, en Talens moest die invloeden eruit filteren om de werkelijke helderheid van de sterren te kunnen meten.

Tekst: Merijn van Nuland
Mail de redactie

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie