Mijlpalen – Trottier Institute for Exoplanet Research

Het gebied van de exoplanetaire wetenschap is relatief nieuw, maar ontwikkelt en groeit zeer snel. De afgelopen jaren hebben astronomen buiten het zonnestelsel een aantal opzienbarende ontdekkingen gedaan. Hier zijn enkele van de hoogtepunten.

51 Pegasi B (1995)

De De eerste bevestigde exoplaneet rond een zonachtige ster was 51 Pegasi b. Het werd ontdekt in 1995 gebruik makend van Snelheidsmeting methode. 51 Pegasi b is een planeet zoals niets in ons zonnestelsel. Het is een gigantische gasplaneet die in slechts 4 dagen om zijn ster draait. Het is 20 keer dichter bij zijn ster dan de aarde bij onze zon, en dus meer dan 1000 graden Celsius!

Vanwege zijn grootte en temperatuur is 51 Pegasi b een soort exoplaneet die a wordt genoemd Hete Jupiter. Astronomen leerden toen ze deze planeet ontdekten dat we er niet van uit moesten gaan dat de buitenste planeten eruit zouden zien als de planeten van het zonnestelsel. Sinds 1995 hebben we meer hete Jupiters ontdekt.

HR 8799 (2008)

Animatie van een reeks directe beelden gemaakt door het Gemini-North Observatory van het HR 8799-systeem, dat vier exoplaneten bevat. Het licht van de centrale ster wordt geblokkeerd door een wervel van de kroon J. Wang/Caltech/C. Marois/NRC-Herzberg

De meeste exoplaneten worden gedetecteerd en bestudeerd met behulp van indirecte methoden. Dit betekent dat we een exoplaneet meestal alleen kunnen detecteren door de effecten ervan op de centrale ster te bestuderen. Maar onder de juiste omstandigheden is het mogelijk om sterlicht te blokkeren en een exoplaneet direct waar te nemen!

De Het eerste exoplaneetsysteem dat ooit rechtstreeks in beeld werd gebracht, was HR 8799 in 2008 met behulp van het Gemini North Observatory. Dit werk is gedaan door de Canadese astronomen Christian Marois (NRC-Herzberg), René Doyon (iREx/UdeM) en David Lafrenière (iREx/UdeM). Ze gebruikten een speciaal hulpmiddel, een coronaire echografie genaamd, en ontwikkelden innovatieve technieken voor gegevensverwerking. De vier buitenste planeten in het systeem zijn allemaal gasreuzen, met massa’s variërend van 7 tot 10 keer die van Jupiter. Het is ook erg ver verwijderd van zijn ster, met omlooptijden variërend van 45 tot 460 jaar.

directe beeldvorming Het is nog steeds een erg moeilijke stijl om te spelen, met slechts enkele tientallen systemen die ooit live zijn opgenomen. Een groot aantal nieuwe instrumenten en telescopen die in het komende decennium online komen, zou het veld aanzienlijk moeten verbeteren.

Kepler-missie (2009-2018)

Kunstvoorstelling ter herdenking van de Kepler Space Telescope-missie en de ontdekking van meer dan 2.600 exoplaneten. (Credit: NASA/W Stenzel)

In de begindagen van de exoplanetaire wetenschap werden bijna alle ontdekkingen gedaan met behulp van de versnellingsmetermethode. Dit bleek succesvol, maar het werkte beter met heldere sterren en vergde veel telescooptijd. Wetenschappers realiseerden zich al snel dat de transitmethode efficiënter zou kunnen zijn, omdat de telescoop dan veel sterren tegelijk zou kunnen waarnemen.

gebruik makend van doorvoer methodeDe Kepler-ruimtetelescoop heeft honderdduizenden sterren onderzocht om te ontdekken hoe vaak exoplaneten voorkomen. Tijdens haar activiteiten van 2009 tot 2018, Kepler heeft meer dan 2.600 nieuwe exoplaneten ontdekt! Dankzij de bijdrage van Kepler konden astronomen eindelijk statistische studies uitvoeren op grote aantallen exoplaneten. We beginnen te leren over de soorten planeten die er zijn en hoe algemeen elk type is.

TRAPPIST-1 (2016)

Artistieke weergave van het TRAPPIST-1 exoplaneetsysteem met 7 rotsachtige planeten in een baan om een ​​extreem koele rode dwergster. (Credit: NASA/JPL-Caltech)

De Het TRAPPIST-1 planetaire systeem, ontdekt in 2016, bevat zeven rotsachtige exoplaneten, waarvan er drie of vier in bewoonbaar gebied. Dit is het gebied rond de ster waar water in vloeibare toestand kan voorkomen. De bewoonbare zone is een belangrijk onderdeel van onze zoektocht naar buitenaards leven.

De TRAPPIST-1-planeten draaien om een ​​ster die veel zwakker, roder en koeler is dan onze zon, een extreem koude rode dwerg genoemd. Omdat rode dwergen veel minder energie uitstralen dan onze zon, kunnen planeten dicht bij hen cirkelen zonder te heet te worden. De bewoonbare zones van deze sterren zijn daarom erg dichtbij in vergelijking met de grotere en hetere sterren. Het TRAPPIST-1-systeem is extreem compact: het zou perfect in de baan van Mercurius kunnen passen!

Proxima Centauri b (2016)

Artistieke weergave van een exoplaneet Proxima Centauri b, de exoplaneet die het dichtst bij het zonnestelsel staat. (Credit: ESO/M. Kornmesser)

Proxima Centauri, een zwakke rode dwergster op 4,2 lichtjaar afstand, is onze naaste buur (afgezien van de zon). indrukwekkend, Astronomen ontdekten in 2016 een exoplaneet rond deze ster met behulp van Snelheidsmeting methode. Deze exoplaneet, Proxima Centauri b, lijkt een rotsachtige, aardachtige planeet in de bewoonbare zone te zijn. Verdere studies onthulden dat er een tweede, grotere planeet in een zeer brede baan is, en mogelijk een zeer kleine derde planeet binnen de baan van planeet B.

Ondanks dat het onze naaste buur is, zal onze huidige snelste sonde er duizenden jaren over doen om Proxima Centauri te bereiken. Bepaalde projecten, bv Starshot-hack, op zoek naar manieren om het systeem onder de loep te nemen. Dit omvat het sturen van een kleine computerchip op een gigantisch zonnezeil dat de lichtsnelheid met ongeveer 10% verhoogt. Zelfs dan zou het 40 jaar duren voordat het schip de ster zou bereiken.

K2-18b (2019)

Een artistieke weergave van exoplaneet K2-18 b, de eerste exoplaneet in de bewoonbare zone waarin we waterdamp hebben gedetecteerd

Exoplaneet K2-18 b werd in 2015 ontdekt in een baan om een ​​rode dwergster op 124 lichtjaar afstand. In 2019 ontdekte een team van astronomen onder leiding van Björn Benneke (iREx/UdeM) waterdamp in de atmosfeer van maan K2-18 b.. Dit was de eerste keer dat er water werd gedetecteerd op een exoplaneet ter wereld bewoonbaar gebied. Het team ontdekte ook dat wolken en de hele watercyclus in de atmosfeer van K2-18 b kunnen voorkomen.

Astronomen weten nog steeds niet precies wat er aan de hand is klasse van buitenplaneten Voor K2-18 classificatie B onder. Het kan een superaarde zijn of een kleine Neptunus. De ontdekking van water op deze wereld garandeert niet dat het leven herbergt of dat het bewoonbaar is. Desalniettemin is het een belangrijke stap in het beter begrijpen van de vorming van planeten en de zoektocht naar buitenaards leven.