Met het HARPS-instrument op ESO’s 3,6-meter telescoop in Chili zijn 32 nieuwe exoplaneten gevonden. Dat is vandaag bekendgemaakt op de ESO/CAUP exoplanetenconferentie in Porto door het team dat de spectrograaf heeft gebouwd. Met de ontdekking heeft de High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) zijn positie als belangrijkste exoplanetenjager verstevigd. Het aantal bekende lage-massa-exoplaneten is in één klap met 30% gestegen. De afgelopen vijf jaar heeft HARPS meer dan 75 van de in totaal 400 exoplaneten gespot die nu bekend zijn.
“HARPS is een uniek, extreem precies instrument, ideaal om andere werelden te ontdekken”, zei Stéphane Udry, op de conferentie. “We hebben nu ons 5-jarige programma afgerond, en de resultaten zijn boven verwachting.”
De laatst ontdekte batterij exoplaneten bestaat uit niet minder dan 32 stuks. In totaal heeft HARPS de ontdekking van 74 exoplaneten op zijn naam staan, in 30 verschillende planeetsystemen. Juist dank zij de enorme precisie van de spectrograaf heeft de zoektocht naar kleine planeten, met het gewicht van enkele malen die van de aarde (superaardes of Neptunus-achtige planeten) een enorme stimulans gekregen. HARPS heeft de ontdekking gefaciliteerd van 24 van de 28 planeten die kleiner zijn dan 20 aardmassa’s. Net zoals bij de eerder ontdekte superaardes, maken de nieuwe lage-massakandidaten deel uit van systemen waarin zich tot vijf planeten bevinden.
In 1999 nam ESO het initiatief tot de ontwikkeling van een hoge-resolutie, extreem precieze spectrograaf voor de 3,6 meter telescoop op La Silla in Chili. Michel Mayor, van de Sterrenwacht Genève, leidde het consortium dat het in 2003 geïnstalleerde HARPS bouwde. HARPS was al spoedig in staat om de schommelingen van sterren te meten door het detecteren van kleine veranderingen - van slechts 3,5 kilometer per uur - in de radiale snelheid van de ster. Zulke precisie is cruciaal om exoplaneten te kunnen ontdekken en deze methode, waarbij kleine veranderingen in de radiale snelheid van een ster gedetecteerd worden als deze lichtjes schommelt onder invloed van de zwaartekracht van een (onzichtbare) exoplaneet, is de beste methode in de zoektocht naar exoplaneten.
In ruil voor het bouwen van het instrument kreeg het HARPS-consortium honderd waarneemnachten per jaar gedurende een periode van vijf jaar toegewezen, om ’s werelds meest ambitieuze systematische zoektocht naar exoplaneten uit te voeren door herhaaldelijk de radiale snelheid van honderden sterren te meten die wellicht planeten herbergen.
Het programma bleek al snel erg succesvol. Mayors team ontdekte met HARPS onder andere in 2004 de eerste superaarde bij µ Ara, in 2006 het trio van Neptunus-achtige planeten bij HD 69830, in 2007 Gliese 581d, de eerste superaarde in een leefbare zone van een kleine ster en in 2009 de lichtste exoplaneet ooit ontdekt bij een normale ster, Gliese 581e. Nog recenter vonden ze een mogelijk met lava bedekte wereld, met een dichtheid vergelijkbaar met die van de aarde.
“Deze waarnemingen hebben astronomen een goed inzicht gegeven in de verscheidenheid van planetaire systemen en helpen ons begrijpen hoe deze ontstaan,” zegt teamlid Nuno Santos.
Enkele doelstellingen van het HARPS-consortium zijn het zoeken naar planeten bij zonachtige sterren, bij lage-massa dwergsterren en bij sterren met een lager metaalgehalte dan de zon. Het aantal ontdekte exoplaneten rond lage-massa sterren, de zogenoemde M-dwergen, is spectaculair toegenomen, inclusief een handvol superaardes en een klein aantal reuzenplaneten die de theorie over planeetvorming op de proef stellen.
“Door te richten op M-dwergen en gebruik te maken van de precisie van HARPS zijn we in staat geweest te zoeken naar exoplaneten met een massa en temperatuur van superaardes, soms zelfs dichtbij of binnen de bewoonbare zone rond de ster,” zegt coauteur Xavier Bonfils.
Het team vond drie kandidaat-exoplaneten bij metaalarme sterren. Men dacht dat zulke sterren minder geschikt waren voor planeetvorming, omdat planeten zich vormen in de metaalrijke schijf rond de jonge ster. Er zijn echter planeten van enkele Jupitermassa’s gevonden die draaien om metaalarme sterren.
Hoewel de eerste fase van het waarneemprogramma nu officieel is afgesloten, zal het team doorgaan met de zoektocht naar superaardes rond zonachtige sterren en M-dwergen en de komende maanden worden nieuwe aankondigingen verwacht, gebaseerd op de metingen van de afgelopen vijf jaar. Ongetwijfeld zal HARPS een voortrekkersrol blijven spelen in de zoektocht naar exoplaneten, vooral bij het ontdekken van aardachtige exoplaneten.
ESO
32 nieuwe exoplaneten gevonden
