maandag 10 augustus 2009

Kepler is er weer

Ik heb in maart en april meerdere blogberichtjes gewijd aan Kepler.
Niet aan de astronoom die ons met zijn fameuze wetten inzicht gegeven heeft in de bewegingen van de planeten.
Wel aan het spectaculaire NASA-project dat de naam van de Duitse sterrenkundige meekreeg.
Met dat project gaat NASA op zoek gaat naar aardachtige planeten rond sterren.
Ze doen met de Kepler-satelliet waarnemingen in een vierkant gebied van onze Melkweg dat, gezien vanuit de positie van de satelliet, iets meer dan 100 graden breed is. Dat gebied ligt tussen de sterrenbeelden Zwaan (Cygnus) en Lier (Lyra).

image
Hieronder zie je dat gebied van de sterrenhemel wat meer in detail.
De blauwe diagonale band is onze Melkweg, die dwars door het sterrenbeeld Cygnus (Zwaan) heen loopt.

sterrenbeeld
Ik ga hier het hele Kepler-opzet niet opnieuw uit de doeken doen.
Zoek daarvoor maar eens in mijn blog met “Zoeken in mijn blog”.
Dat Google-zoekmachientje vind je ergens aan de rechtse kant van deze pagina.

Voor wat volgt is het belangrijkste dat je weet dat men geschikte planeten probeert te vinden door het detecteren van het voorbijtrekken van zo’n planeet vóór zijn ster .
Dat voorbijtrekken noemt men “een transitie”.
Bij zo’n transitie wordt het licht van de ster een minuscuul klein beetje gedempt.
Ik geef een voorbeeld van hoe klein die demping wel is.
Als b.v. de planeet Jupiter voor onze zon passeert, wordt het zonlicht met 1% gedempt.
Van waar komt die 1%?
De straal van Jupiter is afgerond 70.000 km.
De straal van de zon is afgerond 700.000 km. Dus 10 maal meer.
Je zal nog wel weten dat de oppervlakte van een cirkel = π.r2
Een kleine rekensom leert ons dan dat de oppervlakte van de zonneschijf 100 (=102) maal groter is dan de oppervlakte van Jupiter. Jupiter bedekt dus 1/100 of 1% van de oppervlakte van de zon. De sterkte van het zonlicht zal dan met 1% dalen. Simpel niet?

Het zijn dus dergelijke kleine dipjes die men wil meten.
Maar hou er dan toch rekening mee dat het hier niet om waarnemingen binnen ons eigen zonnestelsel gaat. Ze gaan hier dipjes meten op circa 1000 lichtjaren van de aarde af!
Maar voor de super-gevoelige fotometers en de elektronica aan boord van de Kepler-satelliet is dat waarneembaar.
Dat hoopt men toch.

En die hoop is niet ijdel gebleken.
Een paar dagen geleden (6 augustus) liet NASA weten dat Kepler, in een testfase, een transitie heeft kunnen meten.
Het gaat over de passage van de planeet HAT-P-7b.
Die planeet draait rond een ster die bekend staat als HAT-P-7.
Rare namen zijn dat misschien, maar er zit een betekenis achter.
HAT staat voor “Hungarian-made Automated Telescope” omwille van de Hongaarse wetenschappers die aan de basis lagen van het netwerk van optische telescopen dat planeten rond andere sterren waarneemt.
P-7b is een code die de volgorde van ontdekking van de planeet door dat netwerk aangeeft.
HAT-P-7b is de 7de planeet in de rij van de 13 tot nu toe waargenomen planeten.
HAT-P-7 zelf is de ster waarrond HAT-P-7b draait.
Voor astronomen is HAT-P-7 dus een bekende ster die zich op ongeveer 320 parsec van de aarde bevindt.
De parsec is een astronomische lengtemaat. Iets voor enorm grote afstanden dus. 1 parsec komt overeen met 3,26 lichtjaar.
HAT-P-7 bevindt zich dus op ongeveer 1043 lichtjaar. Dit is de “normale afstand” voor Keplers waarnemingsgebied.

En dit zag Kepler gebeuren, toen hij HAT-P-7 en HAT-P-7b gedurende 10 dagen observeerde:

Kepler observations of HAT-P-7B

De onderste curve is een uitvergroting van de bovenste.
Links zie je zeer duidelijk de “grote” dip in lichtsterkte van de ster HAT-P-7 als de planeet voorbijkomt.
De diepte van die dip heeft natuurlijk te maken met de oppervlakte van de planeetschijf t.o.v. de oppervlakte van de HAT-P-7. Denk aan ons voorbeeld met Jupiter hierboven.
Maar wat is dat raar klein dipje rechts dan, dat pas bij de uitvergroting goed duidelijk wordt?
Dat dipje doet zich voor als de planeet achter de ster verdwijnt!
Elke planeet weerkaatst immers een deel licht van zijn ster. Zo zien we b.v. Venus aan de hemel staan omdat Venus het zonlicht weerkaatst, alhoewel Venus zelf geen licht uitstraalt.
Idem met onze maan (misschien is die intussen al als planeet erkend?). Naargelang van de positie van de maan t.o.v. de zon en de aarde, weerkaatst ze meer of minder zonlicht: nieuwe maan, eerste kwartier, laatste kwartier, volle maan.
Ook zo voor HAT-P-7b. Zolang die nog niet achter zijn ster zit, weerkaatst hij ook een deel van het sterlicht. Maar van zodra hij achter de ster verdwijnt, valt het weerkaatste licht weg en dus… klein dipje.
Is dat niet mooi?
Nog mooier is dat NASA daar een prachtige animatie van gemaakt heeft, zodat je zowel de grote dip links als zijn klein broertje rechts nog beter kan begrijpen.



Kepler is er dus klaar voor.
Het is nu nog wachten of uit de waargenomen transities ook een planeet zal te voorschijn komen die aardachtige karakteristieken heeft.
De satelliet krijgt daar nog minimum 3 jaar zoektijd voor.
En moest dat ooit een positief resultaat opleveren, dan zijn we vertrokken: “Beam us up Scotty!

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen