Onze naaste planeet-buiten-het-zonnestelsel in het vizier van nieuwe ruimtetelescoop
Op maar tien lichtjaar afstand cirkelt een gasplaneet om een andere ster: Epsilon Eridani b. Tien lichtjaar lijkt ver, maar in de sterrenkunde is dat verrassend dichtbij. Zou je er met een vliegtuig naartoe reizen, dan duurt dat miljoenen jaren. Toch is dit de dichtstbijzijnde planeet van het type "gasgigant" die we buiten ons zonnestelsel kennen, ongeveer zo groot als Jupiter. Nieuw onderzoek brengt deze planeet nu nauwkeuriger in beeld en kijkt of een nieuwe ruimtetelescoop hem straks daadwerkelijk kan fotograferen.
Wetenschappers combineerden meerdere soorten metingen in één groot rekenmodel. Ze gebruikten data over de kleine wiebelbeweging die de planeet in het licht van zijn ster veroorzaakt (radiale snelheid), preciezere positiemetingen van de ster zelf, en beelden van de James Webb-ruimtetelescoop. Al deze puzzelstukjes samen leverden een nieuwe schatting op van het gewicht van de planeet: 0,91 keer de massa van Jupiter, met een marge van plus of min 0,06. De baan van de planeet om zijn ster komt overeen met eerdere metingen.
Interessant is dat de Webb-telescoop mogelijk al een heel zwak lichtsignaal van de planeet heeft opgevangen, al is dat nog niet zeker. Het onderzoeksteam onderzocht twee scenario's voor de scheikunde in de dampkring van de planeet. In het eerste scenario, waarbij de atmosfeer in chemisch evenwicht is, wordt dat zwakke signaal met veel meer vertrouwen herkend als de planeet zelf. In het tweede scenario, met chemisch onevenwicht, blijft het onduidelijk: de berekeningen laten twee mogelijke uitkomsten zien, waarvan de één neerkomt op helemaal geen signaal en de ander precies overeenkomt met dat twijfelachtige lichtsignaal.
Wat de dampkring betreft: als die wolkenvrij is, past dat alleen bij een planeet met heel veel zware elementen (hoge "metalliciteit", een maat voor hoeveel andere stoffen dan waterstof en helium er in de atmosfeer zitten). Bij een bewolkte dampkring passen gematigder waarden, vergelijkbaar met eerder onderzoek.
De belangrijkste praktische vraag: kan de Roman Coronagraph, een instrument aan boord van de nieuwe Nancy Grace Roman-ruimtetelescoop, deze planeet fotograferen door het zonlicht op te vangen dat de planeet weerkaatst? Het antwoord is voorzichtig positief. Alle bewolkte atmosfeer-varianten die het model toestaat, vallen binnen de verwachte gevoeligheid van het instrument. Zelfs als de telescoop niets ziet, is dat waardevolle informatie: bij de beoogde gevoeligheid van het instrument zou een "niks gezien"-resultaat alle bewolkte dampkring-varianten uit het model kunnen uitsluiten.
Wat betekent dit (nog) niet: Het zwakke lichtsignaal dat mogelijk bij de planeet is waargenomen, is geen bevestigde detectie. Het is een voorlopige aanwijzing die afhankelijk is van welke aannames je over de dampkring maakt. Ook is de Roman Coronagraph nog niet gelanceerd: dit onderzoek is een voorspelling van wat de telescoop zou kunnen zien, geen daadwerkelijke waarneming.
Toch is dit een belangrijke stap. Omdat Epsilon Eridani b zo dichtbij staat, is het een van de beste testcases om te leren hoe gasplaneten rond andere sterren eruitzien. Als de Roman-telescoop straks echt een foto kan maken, zou dat een van de eerste directe kijkjes zijn in de atmosfeer van een planeet die qua grootte op Jupiter lijkt, maar dan om een andere ster.
Bron: An Updated Model for Epsilon Eridani b and Prospects for Imaging with the Roman Coronagraph