In de afgelopen dertig jaar is het aantal buiten ons zonnestelsel ontdekte planeten exponentieel gegroeid. Helaas zijn, vanwege de beperkingen van onze technologie, de overgrote meerderheid van deze exoplaneten ontdekt door middel van indirecte middelen, vaak door het detecteren van de doorgangen van planeten voor hun sterren (de Transit Methode) of door de zwaartekrachtinvloed die ze uitoefenen op hun ster (de radiale snelheid methode).
Er zijn er maar heel weinig direct in beeld gebracht, waarbij de planeten zijn waargenomen in zichtbaar licht of infraroodgolflengten. Een van die planeten is Beta Pictoris b, een jonge, massieve exoplaneet die in 2008 voor het eerst werd waargenomen door een team van de European Southern Observatory (ESO). Onlangs volgde hetzelfde team deze planeet terwijl het om zijn ster cirkelde, wat resulteerde in een aantal verbluffende beelden en een even indrukwekkende time-lapse-video.
Bij de eerste waarneming in 2008 merkte het ESO-team op dat Beta Pictoris b een "super-Jupiter" was, met 13 Jupiter-massa's en een straal van ongeveer anderhalf keer die van Jupiter. Ze merkten ook op dat het om zijn ster draaide - een jonge hoofdreeksster van het A-type die ongeveer 63 lichtjaar verwijderd is in het sterrenbeeld Pictor - op een afstand van ongeveer 9 AU (negen keer de afstand tussen de aarde en de zon).
De eerste ontdekking van deze exoplaneet werd gedaan met behulp van het Nasmyth Adaptive Optics System (NAOS) - Near-Infrared Imager and Spectrograph (CONICA) - die samen bekend staan als het NACO-instrument - op de ESO's Very Large Telescope in Chili. Waarnemingen van het systeem wezen ook op de aanwezigheid van kometen en twee puinschijven, waardoor astronomen het bestaan van Beta Pictoris b konden voorspellen voordat het werd waargenomen.
Sinds die tijd gebruikte hetzelfde team het VLT's Spectro-Polarimetric Exoplanet REsearch-instrument met hoog contrast (SPHERE) om Beta Pictoris b van eind 2014 tot eind 2016 te volgen. Op dit punt passeerde Beta Pictoris b zo dicht bij de halo van zijn ster dat het team de een niet van de ander kon oplossen. Maar bijna twee jaar later (in september 2018) kwam Beta Pictoris b opnieuw uit de halo en werd gevangen genomen door het VLT's SPHERE-instrument.
Gezien zijn grootte en brede baan was Beta Pictoris b een uitstekende kandidaat voor directe beeldvorming, waarvoor het SPHERE-instrument speciaal is ontworpen. In de meeste gevallen is het onmogelijk om extra-zonneplaneten rechtstreeks met huidige telescopen in beeld te brengen, omdat het licht van hun sterren het licht dat wordt gereflecteerd door hun oppervlakken en atmosferen, verduistert. Dit is vooral het geval met kleinere rotsachtige planeten die dichter bij hun sterren cirkelen.
Het licht dat weerkaatst werd door de atmosfeer van Beta Pictoris b stelde SPHERE in staat om zijn baan te ontdekken en te volgen, en om hem te herkennen toen hij uit zijn doorgang voor zijn moederster tevoorschijn kwam. Het is belangrijk op te merken dat dit geen doorgang was, aangezien de planeet niet recht voor zijn ster voorbijgaat ten opzichte van aardgebonden waarnemers. Om deze reden heeft de planeet niet gedetecteerd met behulp van de Transit-methode.
Op 9 AU van zijn ster (1,3 miljard km; 800 miljoen mijl), draait Beta Pictoris b om zijn ster op een afstand die vergelijkbaar is met die van Saturnus in een baan om onze zon. Dit maakt het de meest dichtbijgelegen exoplaneet die ooit rechtstreeks in beeld is gebracht. De beelden die door het ESO-team zijn vastgelegd, maakten ook een time-lapse-video mogelijk waarin de planeet tussen 2014 en 2018 om zijn ster cirkelt (hieronder weergegeven).
Zowel de ontdekking van Beta Pictoris b als de recentere manier waarop het werd gevolgd, waren opmerkelijke prestaties. Ze zijn ook kenmerkend voor de transitie die momenteel plaatsvindt in exoplanetstudies. Nu duizenden planeten zijn bevestigd en beschikbaar zijn voor onderzoek, gaan wetenschappers weg van het ontdekkingsproces en naar exoplaneetkarakterisering (het bepalen van de samenstelling van hun atmosfeer en of ze het leven daadwerkelijk zouden kunnen ondersteunen).
De komende jaren zullen naar verwachting nog veel meer exoplaneten worden ontdekt met behulp van de directe beeldvormingsmethode, dankzij telescopen van de volgende generatie die een grotere resolutie en gevoeligheid zullen hebben. Deze omvatten de James Webb Space Telescope (JWST), de Extreem grote telescoop (ELT) en de Giant Magellan Telescope (MGT).
En zorg ervoor dat je de time-lapse-video van Peta Pictoris b bekijkt, met dank aan ESO:
