Exoplaneten bekijken met telescoop

[descheleschilder]

Als we een beeld te zien krijgen van een verre planeet draaiend rondom een ster, krijgen we altijd een artists impression te zien. Is het mogelijk om een rechtstreeks beeld te zien te krijgen, bijvoorbeeld met enorme spiegeltelescopen in de ruimte? Zo ja, hoe groot zouden die spiegels dan moeten zijn? Dat hangt Natuurlijk van de afstand van de planeet in kwestie tot de Aarde af en de grootte van de planeet, maar laten we ervan uitgaan dat de planeet, zeg 10 lichtjaar, van ons vandaan staat en dat hij ter grootte van de Aarde is.

[Michel Uphoff]

Zo'n planeet geeft op die afstand een beeldje van ongeveer 27 microboogseconden. In zichtbaar licht halen de beste interferometers op Aarde (een gekoppelde array van meerdere telescopen) ongeveer 1 milliboogseconde. Oppervlaktedetails kunnen we op deze schaal en golflengten dus nog even vergeten.
 
Maar er zijn wel degelijk directe afbeeldingen van planeten gemaakt, zie deze lijst. Hier een voorbeeld van vanzelfsprekend een zeer forse planeet, Beta Pictoris b, ongeveer 18 keer de diameter van de Aarde:
 

Beta_Pictoris_system_annotated 1268 keer bekeken

 
Wat we wel al kunnen is via heel gedetailleerde spectraalanalyse een ruw beeld krijgen van de atmosferische samenstelling van sommige de ster passerende exoplaneten. Als rond 2021 de European Extremely Large Telescope in gebruik genomen gaat worden (zie dit topic) kunnen we de eerste directe opnamen van exoplaneten ter grootte van de Aarde verwachten. Wellicht kunnen we dan ook van enkele zeer nabije en grote exoplaneten, uitgaande van verbetering van techniek, vage oppervlaktekenmerken waarnemen.

[Muylaert Lars]

Ja dus als je een exoplaneet wilt bekijken moet je naar een sterrenwacht 
of is dat niet zo ?
 
groetjes lars

[Moab]

Er is ook nog de lang verwachte opvolger voor de Hubble telescoop 
 

 
Meer info 
http://jwst.nasa.gov/launch.html
 
vooral een van zijn missie objectieven spreek tot de verbeelding van velen 

• Measure the physical and chemical properties of planetary systems, including our own Solar System, and investigate the potential for life in those systems

 
 
 
 
 

[Michel Uphoff]

Dag Lars,
 

dus als je een exoplaneet wilt bekijken moet je naar een sterrenwacht, of is dat niet zo ?

 
Helaas Lars, dat zal niet gaan.
 
Er is nog niemand in de wereld die een exoplaneet met het blote oog heeft kunnen zien.
 
Die grote telescopen waarmee ze exoplaneten observeren zijn helemaal niet geschikt om er met mensenogen door te kijken, en dat is niet eens mogelijk.
Wat ze daar doen is heel lang met erg ingewikkelde en heel gevoelige instrumenten achter die reuzenkijkers de omgeving van een ster opmeten.
Uit de meetgegevens wordt dan uiteindelijk een beeld van een exoplaneet door computers opgebouwd.
Onze ogen zijn daar lang niet gevoelig genoeg voor.
 
Maar, dat wil niet zeggen dat een bezoek aan een sterrenwacht niet interessant is, dat moet je beslist eens gaan doen.
In België kan je bijvoorbeeld naar de Koninklijke Sterrenwacht in Ukkel bij Brussel (klik)
Elke eerste dinsdag van de maand is er mogelijkheid voor een groepsbezoek en ook is er een planetarium.
Ook de volkssterrenwacht Urania in Hove bij Antwerpen is erg leuk om te bezoeken (klik)

[Pinokkio]

Veel exoplaneten zijn, en worden nog steeds, ontdekt door de Kepler ruimtetelescoop.
https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_%28spacecraft%29
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_exoplanets_discovered_using_the_Kepler_spacecraft
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_exoplanets
 
Kepler is veel kleiner dan Hubble, veel goedkoper, en veel minder bekend, maar niettemin de winnaar als het gaat om ontdekken van exoplaneten.
Size doesn't always matter.
 
Ondanks technische problemen is Kepler nog steeds in actie
http://www.scientificamerican.com/article/rebooted-kepler-spacecraft-hauls-in-the-planets/

[Michel Uphoff]

Vergelijken van verschillende instrumenten is zoals gezegd niet bepaald eenvoudig.
 
Kepler is een zeer gespecialiseerd instrument dat (op wat bijvangst na) in principe maar één kunstje kent, het stelselmatig meten van de helderheid van een fors aantal sterren in een beperkt stukje hemel. Dat Kepler exoplaneten ontdekt is strikt genomen niet helemaal correct, het instrument wijst mogelijke kandidaten aan. Het instrument meet periodiek helderheidsvariaties, en na opvolging door telescopen op Aarde wordt er vastgesteld of die variaties inderdaad aan een exoplaneet toe te schrijven zijn. Zo zijn er van de ruim 4700 door Kepler aangewezen periodieke helderheidsvariaties tot op heden na opvolging ruim 1000 toegeschreven aan exoplaneten.
 
Dat neemt natuurlijk niet weg, dat Kepler een prachtig instrument is, en met een totaal budget (exclusief kosten van opvolging) van 600 miljoen dollar niet zo vreselijk duur is als de Hubble of de Webb (beide ruwweg 10 miljard).
 
Maar toch, als je het vergelijkt met een vrijwel even duur instrument als Gaia (zie dit topic) levert Kepler niet echt veel 'bang for the buck'. Voor Gaia is de geprojecteerde ontdekking van 10 tot 20 duizend exoplaneten slechts bijvangst naast de belangrijke hoofdoelen van het geavanceerde instrument. Gaia moet zich natuurlijk nog wel bewijzen maar lijkt zeer goed op weg, binnenkort wordt de eerste tussenrapportage verwacht.
 
De Webb zal (naast andere doelen die zeer interessant zijn, het is een wat meer generiek instrument dan Kepler) waarschijnlijk in staat zijn bij een relatief bescheiden aantal exoplaneten spectografische metingen te doen aan de atmosfeer. Dat is natuurlijk erg interessant en mooi, maar het instrument ontbeert de enorme power, nauwkeurigheid en grandioze flexibiliteit van de veel goedkopere E-elt.
 
Dat de Webb een aantal baanbrekende ontdekkingen in de infrarood astronomie zal doen valt zeker te verwachten, maar ik denk dat de E-elt gezien de mogelijkheden van dit instrument een nieuw astronomisch tijdperk in gaat luiden.

[Michel Uphoff]

Opmerking moderator

Specifieke informatie over de James Webb Space Telescope verplaatst naar topic supertelescopen