Kleine ‘ontsnapte’ planeet ontdekt in de Melkweg

Onder leiding van Poolse astronomen¹ heeft een internationaal onderzoeksteam een ‘loslopende’ planeet in ons Melkwegstelsel ontdekt die vermoedelijk kleiner was dan de aarde. De planeet heeft zijn bestaan verraden doordat hij van ons uit gezien voor verder weg staande ster langs schoof.

Astronomen hebben de afgelopen 25 jaar meer dan vierduizend exoplaneten ontdekt – planeten buiten ons zonnestelsel. Hoewel deze planeten grote onderlinge verschillen vertonen, hebben ze één ding gemeen: ze draaien allemaal om een ster. De bestaande theorieën voor het ontstaan van planetenstelsels voorspellen echter dat er af en toe ook wel eens een planeet aan de greep van zijn moederster ontsnapt. Zo’n planeet zwerft vanaf dat moment rond tussen de sterren.

De afgelopen jaren is het Poolse astronomen gelukt om enkele van die rondzwervende planeten op te sporen. Het nu ontdekte exemplaar – OGLE-2016-BLG-1928 – is de kleinste tot nu toe.

Vrij rondzwervende planeten zenden praktisch geen straling uit en cirkelen per definitie ook niet om een ster. Hierdoor laten ze zich niet gemakkelijk vinden. Dat ze toch kunnen worden opgespoord is te danken aan een verschijnsel dat ‘gravitationele microlensing’ wordt genoemd. Het effect ontstaat wanneer een zwaar object (de ‘lens’) het licht van een helder achtergrondobject (de ‘bron’) afbuigt. Daarbij werkt de zwaartekracht van de lens als een vergrootglas, dat het licht van de bron (doorgaans een ster) versterkt.

Pakkans

De kans dat je zo’n lenseffect bij toeval waarneemt, is heel klein. Daarvoor is het nodig dat de bron, de lens en de waarnemer precies op één lijn staan. De ‘pakkans’ kan echter worden vergroot door de helderheden van honderden miljoenen sterren tegelijk in de gaten te houden. En dat is precies wat bij de 28 jaar geleden door Poolse astronomen opgestarte OGLE-survey gebeurt.

De duur van een microlensverschijnsel hangt af van de massa van het object dat als lens fungeert. Hoe ‘lichter’ de lens, des te korter duurt het microlensverschijnsel. Door de duur van het verschijnsel te meten, kan dus een schatting worden gemaakt van de massa van het lensobject.

In het geval van OGLE-2016-BLG-1928 was de microlens slechts 42 minuten waarneembaar. Modelberekeningen laten zien dat de betreffende lens minder massa moet hebben gehad dan de aarde. Waarschijnlijk ging het om een planeet ter grootte van Mars. En omdat er rond de plek van het microlensverschijnsel geen ster te zien is, gaan de astronomen ervan uit dat het echt een loslopende planeet betrof.

Noten

1. Astrophysical Journal Letters, 29 oktober