Onze nieuwste telescoop voor het jagen op planeten draait op ESO's Paranal-observatorium in de Atacama-woestijn in Chili. SPECULOOS, wat staat voor Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars, is eigenlijk vier telescopen van 1 meter die samenwerken. De eerste afbeeldingen van de ‘scopes zijn binnen en hoewel het nog geen andere aardes heeft gevonden, zijn de afbeeldingen nog steeds indrukwekkend.
De vier telescopen waaruit SPECULOOS bestaat, zijn elk vernoemd naar een Galilese maan: Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Het wordt beheerd door de European Southern Observatory en grenst aan de ESO-vlaggenschiptelescoop, de VLT (Very Large Telescope). Het heeft uitstekende zichtomstandigheden, hoog in de droge Andes, waar nauwelijks regen of bewolking is.
De missie van SPECULOOS is het vinden van aarde-achtige bewoonbare planeten rond ultrakoude sterren, inclusief bruine dwergen. Bruine dwergen staan ook bekend als 'sub-stellaire' objecten of 'mislukte sterren' omdat ze tijdens hun vorming niet genoeg massa hebben gekregen om waterstoffusie in te schakelen. In plaats daarvan kunnen ze deuterium of mogelijk lithium smelten. Ze bezetten een nis tussen de grootste gasreuzenplaneten en de kleinste sterren.
"Dit is een unieke kans om de details van deze nabijgelegen werelden te ontdekken." - Michaël Gillon, Universiteit van Luik, en hoofdonderzoeker van het SPECULOOS-project.
Ultra-coole sterren is een categorie die bruine dwergen omvat, maar ook rode dwergsterren met een zeer lage massa. Astronomen denken dat ultra-koele sterren en bruine dwergsterren ongeveer 15% van de sterren in onze buurt uitmaken.
SPECULOOS zoekt niet voor niets deze sterren naar aardachtige planeten. Omdat ze allemaal lage-massa sterren zijn en hun protoplanetaire schijven ook lage-massa zijn, denken astronomen dat de omstandigheden rijp kunnen zijn voor een overvloed aan kleinere, aardse planeten op aarde, omdat er na de stervorming meer materiaal overblijft. Gasreuzenplaneten lijken veel andere zonnestelsels te domineren, maar dat lijkt niet het geval te zijn voor ultrakoude en dwergsterren.
Het observatorium SPECULOOS heeft een zware taak. De kleine, coole sterren waarnaar hij op zoek is, zijn niet gemakkelijk te zien, ook al zijn ze er in overvloed. Astronomen hebben slechts enkele exoplaneten in een baan rond deze sterren gevonden, en slechts een klein aantal daarvan bevindt zich in de potentieel bewoonbare zone. Het observatorium met vier reikwijdte heeft echter een plan. Het gaat focussen op 1.000 van deze sterren, inclusief de dichtstbijzijnde, helderste en kleinste.
SPECULOOS begint in januari 2019 met wetenschappelijke operaties. Het zal de transitmethode gebruiken om planeten te detecteren, waarbij de planeet een deel van het licht van de ster blokkeert terwijl het tussen ons en zijn gastster passeert. Omdat de planeetjager alleen kleine, koele sterren observeert, wordt meer van hun licht geblokkeerd door exoplaneten in een baan om de aarde, waardoor ze gemakkelijker te detecteren zijn in vergelijking met heldere sterren zoals onze zon, of helderder.
"SPECULOOS geeft ons een ongekend vermogen om terrestrische planeten te detecteren die enkele van onze kleinste en coolste naburige sterren overschaduwen", aldus Michaël Gillon van de Universiteit van Luik, hoofdonderzoeker van het SPECULOOS-project. "Dit is een unieke kans om de details van deze nabijgelegen werelden te ontdekken."
Een van de obstakels bij onze zoektocht naar exoplaneten is de inherente steekproefbias van de apparatuur die we gebruiken. Kepler was een fenomenaal succes, maar het detecteerde veel grotere, onbewoonbare gasreuzen ver buiten de bewoonbare zone van hun ster dan kleinere, rotsachtige werelden, dichter bij de ster. Dit betekent niet dat er niet veel kleinere, rotsachtige werelden zijn, het betekent alleen dat het voor Kepler gemakkelijker was om de grotere te ontdekken. Dat kan veranderen met SPECULOOS. Volgens een ESO-persbericht, "... maakt de kleine afmeting van de SPECULOOS-doelsterren in combinatie met de hoge gevoeligheid van de telescopen het mogelijk om transitieplaneten ter grootte van de aarde in de bewoonbare zone te detecteren. Deze planeten zijn bij uitstek geschikt voor vervolgwaarnemingen met grote grond- of ruimtevaartvoorzieningen. ”
De nieuwe quad-scope is ook ontworpen om meer licht te zien dat afkomstig is van de doelsterren. "De telescopen zijn uitgerust met camera's die zeer gevoelig zijn in het nabij-infrarood", legt Laetitia Delrez van het Cavendish Laboratory, Cambridge, een co-onderzoeker van het SPECULOOS-team, uit. "Deze straling gaat iets verder dan wat menselijke ogen kunnen waarnemen, en is de primaire emissie van de zwakke sterren die SPECULOOS zal richten."
Het is altijd een spannende tijd wanneer een nieuwe telescoop online komt en het eerste licht ziet. Het is alsof je een nieuw kind verwelkomt in je uitgebreide familie. Je weet nooit wat de nieuwe zal ontdekken, maar je kunt niet wachten om erachter te komen!
- ESO Press Release: First Light voor SPECULOOS
- SPECULOOS-website: https://www.speculoos.uliege.be/cms/c_4259452/fr/portail-speculoos
- Wikipedia-vermelding: ultra-coole dwerg
