Controverse over de eerste maan buiten het zonnestelsel

De ontdekking van de eerste exomaan door een team van Columbia University werd door sommige andere astronomen met scepsis ontvangen.

Simulatie van een exomaan die rond een planeet buiten het zonnestelsel draait. Afbeelding: NASA GSFC/Jay Friedlander en Britt Griswold — Simulatie van een exomaan die rond een planeet buiten het zonnestelsel draait. Afbeelding: *NASA GSFC/Jay Friedlander en Britt Griswold*

Astronomen wisten altijd al dat het vinden van manen rond exoplaneten een enorme prestatie zou zijn, maar nu is er een debat losgebarsten in de planetaire wetenschap dat aantoont hoe moeilijk het is om exomanen te ontdekken, aldus Live Science . Het verhaal begon in 2018, toen een team onderzoekers, waaronder David Kipping, universitair docent astronomie aan Columbia University, dacht de eerste exomaan te hebben ontdekt. Het object draait rond de exoplaneet Kepler-1625b, een Jupiter-achtige wereld op ongeveer 8000 lichtjaar van de aarde. Het object werd aanvankelijk gevonden met behulp van de Kepler-ruimtetelescoop.

Toen de maan van Kepler-1625b werd ontdekt, kreeg hij de naam "Kepler-1625 b I". Dit werd later verder bevestigd met behulp van gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop. In 2022 leek een ander team, waaronder Kipping, een tweede exomaan te vinden, ditmaal met alleen Kepler. Dit object draait om Kepler-1708 b, een gasreus op 5400 lichtjaar van de aarde met een massa van 4,6 keer die van Jupiter. De tweede potentiële exomaan heet ook "Kepler-1708 b I", net als de eerste maan.

De techniek die gebruikt wordt om de twee exoplaneten te detecteren is vergelijkbaar met de transitmethode, die tot nu toe meer dan 5000 planeten aan de exoplanetencatalogus heeft toegevoegd. De transitmethode is gebaseerd op het detecteren van kleine dipjes in het licht van de ster, die ontstaan wanneer een planeet vanuit het perspectief van de aarde voor de ster langs beweegt. Hetzelfde principe geldt voor exomanen, zij het op veel kleinere schaal. Als deze manen zich op de juiste positie rond hun planeet bevinden tijdens de transit, zal dit ook een kleine dip in het licht veroorzaken.

Zulke kleine lichtdips zijn echter een aanwijzing voor het bestaan van Kepler-1625 b I en Kepler-1708 b I voor het exomanenkamp. De door exomanen veroorzaakte dips zijn echter zo klein dat ze niet direct kunnen worden waargenomen. In plaats daarvan moeten onderzoekers krachtige computeralgoritmen gebruiken om ze te vinden in telescoopgegevens.

Kipping zei dat zowel zijn team als het andere team onder leiding van René Heller dezelfde dataset van dezelfde telescoop gebruikten, maar dat het verdwijnen van Kepler-1625 b I en Kepler-1708 b I mogelijk te wijten was aan de manier waarop de teams de data met hun algoritmen verwerkten. Kipping suggereerde dat ze Kepler-1708 b I mogelijk gemist hadden vanwege de software die ze kozen om de Hubble- en Kepler-data te analyseren. Hoewel verwant aan de software die Kippings team gebruikte, is Hellers software iets anders. Kipping suggereerde ook dat Hellers team hun software zou gebruiken omdat deze over het algemeen zeer betrouwbaar is buiten de standaardinstellingen en gevoelig voor sommige stappen die worden gebruikt om de data te verwerken. Dit zou kunnen verklaren waarom exomanen over het hoofd werden gezien in de berekeningen.

Voor Kepler-1625 b I stelden Heller en zijn collega's voor om het "stellar limb darkening"-effect te gebruiken, waarbij de rand van een ster donkerder is dan het centrum, om het exomaansignaal te beïnvloeden. Hellers team betoogde dat dit effect de waarnemingen van de moederster beter verklaart dan de verduistering veroorzaakt door een exomaan. Kipping zei dat deze aanpak niet geschikt is voor een potentiële exomaan, omdat zijn team het "stellar limb darkening"-effect in overweging nam bij de beschrijving van het bestaan van Kepler-1625 b I. Heller en zijn team geloven niet dat Kepler-1625 b I en Kepler-1708 b I bestaan.

Heller en Kipping zijn het er in ieder geval over eens dat het onderzoek moet worden voortgezet. Exomanen verschijnen tijdens transits omdat het enorme objecten zijn, zo groot als sub-Neptunus, 1,6 tot 4 keer de diameter van de aarde. Als ze bestaan, zijn ze enorm. Kipping denkt dat dit deels de reden is waarom ze te ongewoon zijn om als de eerste exomanenontdekking te worden beschouwd. Hij is van plan de James Webb Ruimtetelescoop (JWST) te gebruiken om te zoeken naar meer exomanen die meer op manen in ons zonnestelsel lijken.

An Khang (volgens Live Science )

Bronlink