Kunstenaar illustratie van een super aarde. Klik om te vergroten.
Bijna alle ontdekte extrasolaire planeten waren van Jupiter-formaat of groter. Op basis van de recente ontdekking van een superaarde rond een rode dwergster op 9.000 lichtjaar afstand, berekende het onderzoeksteam dat er waarschijnlijk driemaal zoveel van deze planeten zijn dan de grotere gasreuzen.
Astronomen hebben een nieuwe 'superaarde' ontdekt die in een baan om een rode dwergster ligt op ongeveer 9.000 lichtjaar afstand. Deze pas ontdekte wereld weegt ongeveer 13 keer de massa van de aarde en is waarschijnlijk een mengsel van gesteente en ijs, met een diameter die meerdere malen groter is dan die van de aarde. Het draait om zijn ster op ongeveer de afstand van de asteroïdengordel in ons zonnestelsel, 250 miljoen mijl uit de buurt. De verre locatie koelt het tot -330 graden Fahrenheit, wat suggereert dat hoewel deze wereld qua structuur vergelijkbaar is met de aarde, het te koud is voor vloeibaar water of leven.
Deze 'superaarde' cirkelde bijna net zo ver weg als Jupiter in ons zonnestelsel en heeft waarschijnlijk nooit genoeg gas verzameld om tot gigantische proporties te groeien. In plaats daarvan verdween de schijf met materiaal waaruit het gevormd was, waardoor het de grondstoffen die het nodig had om te gedijen, uithongerde.
"Dit is een zonnestelsel dat zonder gas komt te zitten", zegt Harvard-astronoom Scott Gaudi van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), een lid van de MicroFUN-samenwerking die de planeet heeft gespot.
De ontdekking wordt vandaag gerapporteerd in een paper die online is gepost op http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603276 en voor publicatie is ingediend bij The Astrophysical Journal Letters.
Gaudi heeft uitgebreide data-analyse uitgevoerd die het bestaan van de planeet bevestigde. Verdere analyse sloot tegelijkertijd de aanwezigheid uit van een wereld ter grootte van een Jupiter in het verre zonnestelsel.
"Deze ijzige superaarde domineert de regio rond zijn ster die in ons zonnestelsel wordt bevolkt door de gasreuzenplaneten", zegt eerste auteur Andrew Gould (Ohio State University), die MicroFUN leidt.
Het team berekent ook dat ongeveer een derde van alle hoofdreekssterren vergelijkbare ijzige superaards kan hebben. Theorie voorspelt dat kleinere planeten gemakkelijker te vormen zouden moeten zijn dan grotere rond sterren met een lage massa. Omdat de meeste sterren van de Melkweg rode dwergen zijn, komen zonnestelsels die worden gedomineerd door superaardeën vaker voor in de Melkweg dan die met gigantische Jupiters.
Deze ontdekking werpt nieuw licht op het proces van de vorming van zonnestelsels. Materiaal dat in een baan rond een ster met een lage massa draait, hoopt zich geleidelijk op in planeten, waardoor er meer tijd overblijft voor het gas in de protoplanetaire schijf om te verdrijven voordat grote planeten zijn gevormd. Lage massa sterren hebben ook de neiging om minder massieve schijven te hebben, wat minder grondstoffen voor planeetvorming biedt.
"Onze ontdekking suggereert dat verschillende soorten zonnestelsels zich vormen rond verschillende soorten sterren", legt Gaudi uit. 'Zonachtige sterren vormen Jupiters, terwijl rode dwergsterren alleen superaarde vormen. Grotere A-sterren kunnen zelfs bruine dwergen in hun schijven vormen. '
Astronomen vonden de planeet met behulp van een techniek die microlensing wordt genoemd, een Einsteiniaans effect waarbij de zwaartekracht van een voorgrondster het licht van een verder verwijderde ster vergroot. Als de voorgrondster een planeet bezit, kan de zwaartekracht van de planeet het licht verder vervormen en daarmee zijn aanwezigheid signaleren. De precieze uitlijning die nodig is voor het effect betekent dat elke microlensing-gebeurtenis slechts een korte tijd duurt. Astronomen moeten veel sterren nauwlettend volgen om dergelijke gebeurtenissen te detecteren.
Microlensing is gevoelig voor minder massieve planeten dan de meer gebruikelijke methoden voor het vinden van planeten van radiale snelheid en doorzoekingen.
"Microlensing is de enige manier om aardmassaplaneten vanaf de grond met de huidige technologie te detecteren", zegt Gaudi. “Als er in dezelfde regio als deze superaarde een aardmassa was geweest, en als de uitlijning precies goed was geweest, hadden we die kunnen detecteren. Door nog een telescoop van twee meter aan ons arsenaal toe te voegen, kunnen we mogelijk elk jaar wel twaalf aardmassaplaneten vinden. '
De samenwerking tussen OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) ontdekte aanvankelijk de ster met microlens in april 2005 terwijl ze in de richting van het galactische centrum tuurde, waar zowel voorgrond- als achtergrondsterren wijdverbreid zijn. OGLE identificeert honderden microlensingsgebeurtenissen per jaar, maar slechts een klein deel van die gebeurtenissen levert planeten op. Gaudi schat dat met een of twee extra telescopen op het zuidelijk halfrond om het galactische centrum te volgen, het aantal planeten drastisch zou kunnen stijgen.
De ontdekking werd gedaan door 36 astronomen, waaronder leden van de MicroFUN-, OGLE- en Robonet-samenwerkingen. De naam van de planeet is OGLE-2005-BLG-169Lb. OGLE-2005-BLG-169 verwijst naar de 169ste microlensingsgebeurtenis die door de OGLE-samenwerking in de richting van de galactische uitstulping in 2005 werd ontdekt, en "Lb" verwijst naar een planetaire massamaatschappij naar de lensster.
Cruciale rollen in de ontdekking werden gespeeld door OGLE-teamleider Andrzej Udalski van de Warsaw University Observatory en afgestudeerde studenten Deokkeun An uit de staat Ohio en Ai-ying Zhou van de Missouri State University. Udalski merkte op dat dit microlensing-evenement op 1 mei een zeer sterke vergroting bereikte en hij waarschuwde de MicroFUN-groep snel voor dit feit, omdat bekend is dat gebeurtenissen met een hoge vergroting zeer gunstig zijn voor planeetdetectie. De normale telescopen van MicroFUN konden niet veel beelden krijgen, dus MicroFUN-leider Gould belde het MDM-observatorium in Arizona waar An en Zhou observeerden. Gould vroeg An en Zhou om een paar metingen te doen van de helderheid van de ster in de loop van de nacht, maar in plaats daarvan voerden An en Zhou meer dan 1000 metingen uit. Dit grote aantal MDM-metingen was cruciaal voor de bepaling dat het waargenomen signaal echt aan een planeet te danken moet zijn.
Oorspronkelijke bron: CfA News Release
