Astronomen hebben weer een vrij kleine planeet ontdekt waar vloeibaar water zou kunnen voorkomen – en dus misschien ook leven.

Eerder meldden we op deze site al de ontdekking van Kepler-22b, een ‘super-aarde’ die zich in de bewoonbare zone rond zijn ster bevindt. Dat wil zeggen dat er een temperatuur heerst die vloeibaar water mogelijk maakt, en dat wordt weer gezien als een belangrijk ingrediënt voor leven. Een internationaal team van sterrenkundigen heeft nu een nieuwe exoplaneet gevonden waar hetzelfde voor geldt: GJ 667Cc. En deze bevindt zich een stuk dichter bij de aarde: hij staat op 22 lichtjaar afstand, terwijl Kepler-22b zo’n 600 lichtjaar van ons is verwijderd.

Volgens Guillem Anglada-Escudé, die het onderzoek mede leidde, is de nieuwe planeet bovendien een betere kandidaat voor de titel ‘planeet met de meeste kans op vloeibaar water’. “Kepler-22b is iets te groot om te mogen verwachten dat hij rotsachtig is”, zegt de sterrenkundige. “Ook weten we niet hoeveel hij weegt. Aangenomen dat zijn dichtheid vergelijkbaar is met die van de aarde, zou hij meer dan dertien keer zo zwaar zijn als onze planeet. Zo’n object is eerder een ‘mini-Neptunus’ dan een ‘super-aarde’; hij heeft waarschijnlijk geen vast oppervlak, maar een dikke atmosfeer die dichter wordt naarmate je dieper de planeet in gaat.” GJ 667Cc, die naar schatting minimaal 4,5 keer zoveel weegt als de aarde, heeft een grotere kans om over een vast oppervlak te beschikken. Daarmee is het ook aannemelijker dat er vloeibaar water voorkomt – en, wie weet, buitenaards leven.

Metaalarme ster

Wat de planeet verder interessant maakt, is dat hij een baan beschrijft rond een ster die veel minder ‘metalen’ (elementen zwaarder dan helium) bevat dan onze zon. Eerder werd gedacht dat zo’n ster waarschijnlijk niet zou beschikken over kleine planeten, die immers wél veel van deze elementen bevatten. Het bestaan van GJ 667Cc lijkt die aanname tegen te spreken (al is de chemische samenstelling van de planeet nog niet bepaald).

Bovendien cirkelt er rond dezelfde ster nóg een ‘super-aarde’. Die is weliswaar te heet voor vloeibaar water, zegt Anglada-Escudé, maar hij maakt het wel aannemelijker dat het niet uitzonderlijk is voor een metaalarme ster om over kleine planeten te beschikken. En dat zou weer betekenen dat ons sterrenstelsel, de Melkweg, veel meer planeten van het formaatje aarde bevat dan we eerder dachten.

Nieuwe techniek

Tot slot is het aardig om te vermelden dat de gegevens waar het nieuwe onderzoek mee werkte al enkele jaren publiek toegankelijk zijn. “De oorspronkelijke waarnemingen werden gedaan in 2008 en tot nu toe heeft niemand zich gerealiseerd dat deze planeet er was”, zegt Anglada-Escudé. Maar dankzij een nieuwe data-analysetechniek wisten hij en zijn team deze potentiële tweede aarde toch uit dit relatief belegen pak data tevoorschijn te toveren.

Bronnen: preprint te verschijnen in Astrophysical Journal Letters, University of California, Santa Cruz, Carnegie Institution for Science

Beeld: NASA/Ames/JPL-Caltech

In de ‘Wat als…’ van KIJK 3/2012 bekijken we wat er gebeurt wanneer we een bericht ontvangen van buitenaardse wezens.

‘WIJ ZIJN NIET ALLEEN’. Varianten op die kreet prijken op zo’n beetje elke voorpagina ter wereld. Niet zo vreemd ook: het nieuws dat we eindelijk een boodschap hebben ontvangen van buitenaardse wezens is iets wat overal de tongen in beroering houdt. Terwijl sterrenkundigen en andere ‘deskundologen’ zich in talkshows verdringen om hun mening te geven, wordt ook via sociale netwerken, op blogs en op fora heel wat afgediscussieerd. De een vraagt zich vooral af wat het bestaan van intelligent buitenaards leven betekent voor de verschillende religies op aarde. Een ander verwacht dat de aliens onze wetenschap en technologie eeuwen vooruit gaan helpen. Een derde acht het juist veel waarschijnlijker dat ze kwaad in zin hebben. Maar vooralsnog blijft het bij speculeren. Want wát ET ons nu precies te melden heeft, moet nog worden uitgevogeld…

Dat we ineens een boodschap ontvangen, opgesteld door buitenaardse wezens die een planeet hier 50 lichtjaar vandaan bewonen: het zou zomaar kunnen. Al ruim vijftig jaar lopen er projecten onder de noemer SETI: de search for extraterrestrial intelligence. Die speuren de hemel af naar een elektromagnetisch of ander signaal dat niet afkomstig is van een natuurlijk verschijnsel of kunstsatelliet, maar van een beschaving op een planeet hier lichtjaren ver vandaan. Stel dat we inderdaad een keer zo’n boodschap oppikken, wat gebeurt er dan?

Dit is het begin van een artikel uit KIJK 3/2012, in de winkel van 10 februari tot en met 8 maart.

Meer informatie:

• D.A. Vakoch en Y.-S. Lee: Reactions to receipt of a message from extraterrestrial intelligence: A cross-culture empirical study (PDF)
• Protocols for an ETI Signal Detection
• The Peters ETI Religious Crisis Survey
• Professor Asks: ‘Did Jesus Die for Klingons Too?’
• Richard A. Carrigan, Jr.: Do Potential SETI Signals Need to Be Decontaminated? (Scribd)
• Seth D. Baum e.a.: Would contact with extraterrestrials benefit or harm humanity? A scenario analysis
• Bad Astronomy: No, SETI has not detected an alien signal from a Kepler planet

Beeld: Seth Shostak/SETI Institute

In het komende decennium verrijzen op aarde drie megatelescopen. En alle drie de projecten willen als het even kan de snelste én de beste zijn. Een verslag van een gezonde concurrentiestrijd.

Als kind heb je vast weleens de maan bekeken door een sterrenkijker. Zo’n simpele kijkbuis met een doorsnee van een paar centimeter. Wel even wat anders dan de drie monstertelescopen die de komende jaren in Chili en Hawaï worden geplant. Die behoren tot een heel nieuw genre van grondtelescopen: de extreem grote telescopen, met een hoofdspiegel van minstens 20 meter.

Europa is vertegenwoordigd met de krap 40 meter grote European Extremely Large Telescope (E-ELT) van het European Southern Observatory (ESO), terwijl de Amerikanen er maar liefst twee krijgen: de Thirty Meter Telescope (TMT) en de 24,5 meter grote Giant Magellan Telescope (GMT). Dankzij deze reuzen kunnen we de komende decennia baanbrekende resultaten verwachten over donkere materie, zwarte gaten, de geboorte van ons universum en aardachtige planeten buiten ons zonnestelsel.

Alle drie de teams willen binnen enkele jaren starten met de bouw en hopen rond 2020 voor het eerst hun telescoop op de sterrenhemel te kunnen richten. Onbedoeld zijn ze zo in een wedloop verzeild geraakt om ’s werelds eerste én beste te zijn.

De eerste slag lijkt in elk geval alvast gewonnen door de E-ELT: hij gaat de grootste zijn. De hoofdspiegel – dat het eerste binnenkomende licht breekt – zal maar liefst 39,3 meter bedragen, terwijl de tweede spiegel – cruciaal voor een scherp beeld – 4,2 meter breed zal zijn. Het hele observatorium zal ongeveer even groot zijn als de Amsterdam Arena. Daarbij vergeleken zijn de TMT en GMT maar ‘kleintjes’. Maar betekent dat ook dat de E-ELT de beste gaat zijn?

Dit is het begin van een artikel uit KIJK 3/2012, in de winkel van 10 februari tot en met 8 maart.

Impressies van de telescopen:

Meer informatie:

• ESO: E-ELT
• TMT
• GMT

Beeld: Swinburne Astronomy Productions/ESO

Met behulp van een telescoop zo groot als de aarde moet het enorme zwarte gat in het hart van de Melkweg in beeld worden gebracht.

Al tijden zijn astronomen ervan overtuigd dat in het centrum van ons sterrenstelsel de Melkweg een zwart gat huist dat miljoenen keren zoveel weegt als onze zon. Maar echt gezien hebben we dit zwarte gat, Sagittarius A* genaamd, nog steeds niet. De Event Horizon Telescope moet daar binnenkort verandering in brengen.

Tenminste, soort van. Een zwart gat is en blijft een hemellichaam met zo’n sterk zwaartekrachtsveld dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen. Van het gat zelf valt dus niets te zien, hoe goed je telescoop ook is. Maar eromheen bevindt zich een schijf van materie die het gat in wordt gezogen, en die zou je wél moeten kunnen zien. Bestudeer je vervolgens het midden van die schijf, dan zou je ook de vorm van het gat zelf – de waarnemingshorizon of event horizon – in kaart moeten kunnen brengen.

Dat laatste zal echter niet lukken met een simpele telescoop. Sagittarius A* mag dan wel heel zwaar zijn, met een omvang kleiner dan de baan van Mercurius is het object niet echt groot te noemen. Bedenk daarbij dat het zich tienduizenden lichtjaren hiervandaan bevindt, en je snapt: er is meer voor nodig dan één schotel om er iets van te zien.

Wat wél zou moeten werken: vijftig aan elkaar gekoppelde telescopen, verspreid over de hele wereld, die dankzij de techniek Very Long Baseline Interferometry (VLBI) samen in feite één virtuele telescoop vormen ter grootte van de aarde. En dát is het recept van de Event Horizon Telescope, waar momenteel steeds meer telescopen aan worden toegevoegd, en die dus uiteindelijk in staat zou moeten zijn om Sagittarius A* te ‘zien’.

Daarbij betreft het overigens geen telescopen die kijken naar zichtbaar licht, maar schotels die zich richten op elektromagnetische straling met langere golflengtes, zoals ALMA. De reden: het licht dat onze ogen kunnen zien, komt niet door het vele gas en stof heen dat zich tussen ons en het Melkwegcentrum bevindt. Submillimeter- en millimetergolven hebben daar aanmerkelijk minder moeite mee en zijn dus een stuk geschikter om het Monster in het Hart van de Melkweg mee waar te nemen.

Bron: University of Arizona

Beeld: NASA/CXC/MIT/F.K.Baganoff et al.

Zal eind dit jaar de ster Betelgeuze in een supernova veranderen, zoals hier en daar wordt gesuggereerd?

Rond het (vermeende) aflopen van de Mayakalender op 21 december 2012 wordt van alles en nog wat beweerd. Eén claim is dat op die dag de enorme ster Betelgeuze zal ontploffen. Op zich is dat niet onmogelijk: Betelgeuze nadert inderdaad het eind van zijn ‘leven’ en zal naar astronomische begrippen binnen niet al te lange tijd als supernova exploderen.

Probleem is alleen: er is geen enkele sterrenkundige aanleiding om te denken dat dit volgend jaar zal gebeuren, laat staan exact op 21 december. Voor hetzelfde geld is Betelgeuze over 100.000 jaar nog steeds alive and kicking.

En zelfs áls deze rode superreus ontploft, betekent dat niet het einde van al het leven op aarde of iets dergelijks. Daarvoor staat de ster simpelweg veel te ver van ons vandaan.

Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar info@kijk.nl!

Beeld: David A. Aguilar/CfA

Astronomen hebben op basis van onderzoek met zwaartekrachtslenzen uitgerekend dat sterren met planeten heel gewoon zijn in de Melkweg.

Hoeveel planetenstelsels bevat ons sterrenstelsel, de Melkweg? Een paar decennia geleden, toen er nog geen enkele planeet in een baan rond een andere ster was ontdekt, konden we alleen maar gissen naar het antwoord op die vraag. Sindsdien is het aantal ontdekte exoplaneten gegroeid en gegroeid, waardoor we inmiddels weten dat ons zonnestelsel in elk geval bij lange na niet de enige verzameling aan planeten is. Een internationaal team sterrenkundigen gaat nu nog een stapje verder: volgens hun nieuwe schatting, gepubliceerd in Nature (PDF via de ESO-site), heeft elke ster gemiddeld 1,6 planeten.

Omgebogen licht

Deze schatting is gebaseerd op onderzoek dat gebruikmaakt van zogenoemde zwaartekrachtslenzen. Dit verschijnsel, dat voortvloeit uit Albert Einsteins algemene relativiteitstheorie, houdt in dat licht van een verre ster kan worden omgebogen door de zwaartekracht van een ster die zich toevallig precies tussen die verre ster en de aarde in bevindt. Heeft zo’n ster-in-het-midden bovendien een planeet, dan kun je die – in bepaalde, gunstige gevallen – ook opmerken.

Wel is het erg lastig om op die manier een planeet te ontdekken, al was het maar doordat op een bepaald moment minder dan één op de miljoen sterren ‘gezwaartekrachtlensd’ wordt. Toch lukt het af en toe, en door een statistische analyse los te laten op het handjevol ‘hits’ en de vele ‘misses’ die in de periode 2002-2007 werden genoteerd met een bepaalde onderzoeksstrategie, hebben astronomen nu berekend hoe gewoon planeten in zijn algemeenheid zijn. De conclusie: 17 procent van de sterren beschikt over een of meer planeten vergelijkbaar met Jupiter, 52 procent heeft planeten met het formaatje Neptunus, en 62 procent wordt vergezeld van ‘superaardes’.

1 biljoen planeten?

Bekijken de wetenschappers het hele bereik aan planeetmassa’s dat hun onderzoeksmethode bestrijkt in één keer, dan concluderen ze dat “elke ster in de Melkweg (gemiddeld) een of meer planeten bevat die zich op 0,5 tot 10 astronomische eenheden van hun ster vandaan bevinden”. (Eén astronomische eenheid is de afstand tussen de aarde en de zon.)

Voeg daarbij de eerdere schatting – ook op basis van zwaartekrachtslenzen – dat de Melkweg minstens twee keer zo veel zwerfplaneten als sterren bevat, en we komen op een whopping 1 biljoen planeten in onze Melkweg. Zo bezien zijn de ruim zevenhonderd exoplaneten die tot nu toe officieel zijn bevestigd dus niet meer dan een minuscuul topje van een onvoorstelbaar hoge ijsberg…

Bronnen: Nature (PDF via ESO), ESO

Beeld: M. Kornmesser/ESO

Een planeet is altijd een grote bol; nooit een kubus of piramide. KIJK-lezer H. Pol vraagt zich af wat de oorzaak daarvan is.

Het antwoord zit hem in de zwaartekracht, die de materie waaruit een object bestaat naar binnen toe trekt. Bij lichte voorwerpen maakt dat niet veel uit: een boek zal niet van vorm veranderen onder invloed van zijn eigen zwaartekracht. Maar hoe meer massa een object heeft, hoe meer de zwaartekracht het object in de vorm trekt die voor een bepaalde inhoud het kleinst mogelijke oppervlak heeft: een bol.

Bij de kleinere, lichtere leden van ons zonnestelsel is dit nog niet het geval; asteroïden kunnen bijvoorbeeld heel onregelmatig van vorm zijn. Maar planeten zijn zwaar genoeg om wél door hun eigen zwaartekracht bolvormig te zijn gemaakt.

Tenminste, bij benadering. Zo zijn planeten vaak een tikje afgeplat, als een pompoen, doordat ze om hun as draaien. En we weten allemaal dat de aarde geen perfect gladde bol is, maar is bezaaid met bergen en dalen.

Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar info@kijk.nl!

Beeld: NASA/JPL/ASU

Het is wat laat om er nog je kerstkaarten mee te bedrukken, maar ruimtetelescoop Hubble heeft een mooi plaatje geschoten van een kosmische kerstengel.

Wat door de NASA wordt gepresenteerd als een “zwevende, hemelse sneeuwengel”, is in feite een enkele lichtjaren grote stervormingsregio op 2000 lichtjaar afstand. Verantwoordelijk voor de blauwe vleugels van de ‘engel’ is een enorme, jonge ster in het midden van de plaat.

Verder bevinden zich in de nevel zo’n zeshonderd bruine dwergen. Deze ’mislukte sterren’ zijn niet zwaar genoeg om – zoals onze zon en andere échte sterren – energie op te wekken door middel van kernfusiereacties in hun binnenste.

Op de Hubble-website kun je inzoomen op de foto. Bij de NASA kun je een grote versie downloaden (wallpaper?).

Bronnen: NASA, HubbleSite

Beeld: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Ruimtetelescoop Kepler heeft een zonnestelsel gevonden dat twee planeten bevat die ongeveer even groot zijn als de aarde.

Kepler is goed bezig. Een paar weken geleden werd al aangekondigd dat de NASA-ruimtetelescoop een ‘superaarde’ had gevonden in de bewoonbare zone van een ster. En nu is daar een ander stelsel bij gekomen van vijf planeten, waarvan er twee bij benadering de afmetingen hebben van onze wereld. Die zijn daarmee de kleinste tot nu toe bevestigde exoplaneten.

Het planetenstelsel waar het om gaat, bevindt zich rond een zon-achtige ster, hier een kleine 1000 lichtjaar vandaan. Interessant zijn natuurlijk vooral de twee kleinste planeten, Kepler-20e (zie de illustratie linksboven) en Kepler-20f (zie het plaatje hierboven). De eerste heeft een middellijn van een dikke 11.000 kilometer, en is daarmee niet alleen kleiner dan de aarde, maar zelfs kleiner dan onze buurplaneet Venus. De tweede is met 13.200 kilometer net ietsje groter dan onze wereld.

De exoplaneten Kepler-20e en Kepler-20f vergeleken met Venus en de aarde.

Helaas betreft het hier geen planeten in de zogenoemde bewoonbare zone. De oppervlaktetemperatuur van Kepler-20e bedraagt maar liefst 760 graden Celsius, terwijl het op Kepler-20f 430 graden is. Vloeibaar water hoeven we hier dus niet te verwachten, wat de kans op leven klein maakt.

Groot, klein, groot, klein, groot

Interessant is verder het stelsel als geheel. In ons zonnestelsel bevinden de kleine, rotsachtige planeten (Mercurius, Venus, aarde, Mars) zich dicht bij de zon en de grotere exemplaren (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus) verder weg. Bij het Kepler-20-stelsel is daarentegen de volgorde van binnen naar buiten groot, klein, groot, klein, groot.

Bovendien bevinden alle vijf de planeten zich dichter bij hun ster dan Mercurius, de binnenste planeet van ons zonnestelsel, van de zon is verwijderd. Dat het zo extreem heet is op Kepler-20e en Kepler-20f is dan ook niet moeilijk voor te stellen.

Bronnen: Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics, NASA

Beeld: NASA/Ames/JPL-Caltech

Elke maandag posten we een time-lapsefilmpje op KIJK.nl. Deze keer: de sterrenhemel boven de telescoop ALMA.

Begin oktober 2011 opende hij voor het eerst zijn ogen: de telescoop ALMA, een verzameling schotels opgesteld op het 5 kilometer hoog gelegen Chajnantorplateau in Chili (zie ook KIJK 13/2011, pagina 46-47).

Onderstaand time-lapsefilmpje laat zien hoe mooi ons sterrenstelsel de Melkweg eruit ziet op deze afgelegen en extreem droge plek. Eronder staan vier van de ALMA-schotels, waarvan er drie steeds hun blikveld verleggen.