Op de prachtige video is te zien hoe de gigantische planeet Beta Pictoris b nét geen heel rondje rond zijn moederster voltooit.
Misschien heb je weleens van Beta Pictoris b gehoord, een exoplaneet gelegen op ongeveer 63 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Schilder. Onderzoekers zijn er nu in geslaagd om zijn 17-jarige reis rond zijn moederster op beeld vast te leggen. En we verzekeren je dat je echt de tijd hebt om het fraaie filmpje te bekijken: deze duurt slechts tien luttele seconden!
Timelapse
Hieronder is het filmpje te bewonderen. Het is de langste time laps-video die tot nu toe van een exoplaneet is gemaakt. De video bestaat uit echte gegevens die tussen 2003 en 2020 zijn verzameld. Te zien is hoe Beta Pictoris b in een gekantelde baan rond zijn moederster cirkelt.
Gezien? In de afgelopen tien seconden heb je kunnen aanschouwen hoe Beta Pictoris b nét geen heel rondje rond zijn moederster voltooit. Hij legt ongeveer 75 procent van zijn volledige omloopbaan af. De onderzoekers hopen over enkele jaren een heel rondje aan je te kunnen presenteren. “We hebben nog zes jaar aan gegevens nodig voordat we zijn hele baan in beeld hebben gebracht,” zegt onderzoeksleider Jason Wang. “We zijn er bijna. Geduld is de sleutel.”
Beta Pictoris b een gigantische planeet met een massa van ongeveer twaalf keer de massa van Jupiter. De afstand tussen de exoplaneet en zijn ster (Beta Pictoris) is ongeveer tien keer de afstand tussen de aarde en de zon. In vergelijking met onze zon is Beta Pictoris 1,75 keer zo zwaar en 8,7 keer zo helder. Hij is ook erg jong – slechts 20 tot 26 miljoen jaar oud.
Wang begon jaren geleden de reis van de exoplaneet te volgen. Dat leidde al eerder tot de totstandkoming van een timelapse, waarin te zien is wat Beta Pictoris b in vijf jaar uitspookt. Voor de bijgewerkte, langere versie benaderde Wang de student Malachi Noel, die deelnam aan het REACH-programma van de Northwestern University om studenten ervaring op te laten doen in astronomisch onderzoek.
Vloeiend beeld
Noel analyseerde gegevens van de Gemini Planet Imager van het Gemini Observatory en data verzameld met de NACO- en SPHERE-instrumenten van het European Southern Observatory. Vervolgens gebruikte hij AI-gestuurde beeldverwerkingstechnieken om de gegevens te verwerken. Met behulp van een andere AI-techniek werden de beelden vervolgens verfraaid, zodat er een doorlopende video ontstond. Anders zou de exoplaneet rondspringen in plaats van soepel door de ruimte bewegen. “Als we de beelden gewoon achter elkaar zouden zetten, zou de video er schokkerig uitzien, omdat we het systeem niet 17 jaar lange elke dag hebben bekeken,” legt Wang uit. “Het algoritme maakt het beeld vloeiender, zodat we ons een goede voorstelling kunnen maken van hoe de planeet eruit zou zien als we hem wel elke dag zouden hebben bestudeerd.”
Extreem helder
Beta Pictoris b werd voor het eerst in 2003 op beeld vastgelegd. Door zijn grootte en helderheid was hij gemakkelijk te herkennen in vergelijking met andere exoplaneten. “Hij is extreem helder,” vertelt Wang. “Daarom is het één van de eerste exoplaneten die ooit is ontdekt en direct in beeld is gebracht. Hij is zo groot dat hij zich op de grens bevindt van een planeet en een bruine dwerg, die zwaarder zijn dan planeten.”
Bruine dwergen zijn opmerkelijke hemellichamen. Ze hebben namelijk een massa precies tussen die van planeten en sterren in. Een bruine dwerg heeft een massa die kleiner is dan de massa van een ster, maar veel groter is dan die van een gasreus. Omdat bruine dwergen op dezelfde manier ontstaan als een ster, maar te klein zijn om tot kernfusie te komen, worden bruine dwergen ook wel mislukte sterren genoemd. Het betekent dat ze te weinig massa hebben om te ‘ontsteken’ en te gaan schijnen als andere sterren. In plaats daarvan fuseren ze relatief kleine voorraden van een zwaardere atomaire versie van waterstof: deuterium. Dit proces is minder efficiënt en het licht van bruine dwergen is daarom veel zwakker dan dat van sterren.
Wang houdt zich al langer bezig met het in beeld brengen van exoplaneten. Eind vorig jaar onthulde hij ook al een korte time laps-video waarin te zien is hoe een familie van vier exoplaneten in twaalf jaar tijd rond hun ster cirkelen. De onderzoeker hoopt dat zijn video’s de kijker een goed beeld geeft van de beweging van planeten. En mogelijk kan dat zelfs leiden tot meer bewondering voor de innerlijke werking van het universum.
“Vaak gebruiken we in de wetenschap abstracte ideeën of wiskundige vergelijkingen,” zegt Wang. “Maar een filmpje, wat je met je eigen ogen kunt zien, leidt tot een diepgewortelde waardering voor de natuurkunde. En dat kun je nou eenmaal niet bereiken door enkel naar een grafiek te turen.”
