Toen een ster kort oplaaide, wisten astronomen dat dit kwam omdat een dimmerster recht voor hem was gepasseerd en als een lens fungeerde met zijn zwaartekracht om licht te focussen. Astronomen hebben de kracht van de Hubble-ruimtetelescoop gebruikt om deze vage ster twee jaar na het lensevenement te vinden. Het identificeren van de ster is van cruciaal belang, omdat astronomen hierdoor de unieke kenmerken ervan kunnen meten, zoals massa, temperatuur en samenstelling.
De Hubble-ruimtetelescoop van NASA heeft voor het eerst de moederster van een verre planeet geïdentificeerd die is ontdekt door zwaartekracht-microlensing.
Microlensing treedt op wanneer een voorgrondster het licht versterkt van een achtergrondster die er tijdelijk mee uitlijnt. Het bijzondere karakter van de lichtvergroting kan aanwijzingen onthullen voor de aard van de voorgrondster en eventuele bijbehorende planeten. Maar zonder de ster op de voorgrond definitief te identificeren en te karakteriseren, is een unieke bepaling van de eigenschappen van de begeleidende planeet moeilijk.
Het scherpe zicht van Hubble is bij uitstek geschikt om de moederster of 'gastheerster' te identificeren voor planeten die in ons sterrenstelsel zijn gevonden door microlensing. De leider van het Hubble-team, David Bennett van de Universiteit van Notre Dame, Ind., Zei: "de identificatie van de gastster is van cruciaal belang voor een volledig begrip van de planeten die zijn ontdekt door microlensing."
De nieuw ontdekte gastheerster, gecatalogiseerd als OGLE-2003-BLG-235L / MOA-2003-BLG-53L, heeft een planeetgenoot die in 2003 werd ontdekt door op de grond gebaseerde zwaartekracht-microlenswaarnemingen. Deze techniek maakt gebruik van de willekeurige bewegingen van sterren, die over het algemeen te klein zijn om te worden opgemerkt zonder nauwkeurige metingen. Als een ster echter precies (of bijna precies) voor een andere ster langsgaat, werkt de zwaartekracht van de voorgrondster als een gigantische lens en vergroot het licht van de achtergrondster.
Een planetaire metgezel rond de voorgrondster kan de achtergrondster extra verhelderen. Deze extra verheldering kan de planeet onthullen, die anders te zwak is om door telescopen te worden gezien. De duur van de microlensing-gebeurtenis is enkele maanden en de extra verheldering als gevolg van een planeet duurt enkele uren tot een paar dagen. De op de grond gebaseerde microlensinggegevens hadden een gecombineerd systeem van voorgrond- en achtergrondsterren plus een planeet aangegeven. Er was echter de scherpte van Hubble voor nodig om het licht van de achtergrondster van de voorgrondband te onderscheiden door twee jaar na de microlensgebeurtenis vervolgwaarnemingen te doen. Dit maakte een definitieve bepaling van de kenmerken van de moederster van de planeet mogelijk.
Dankzij de scherpe Hubble-beelden kon het onderzoeksteam de achtergrondbronster scheiden van zijn buren in het zeer drukke sterrenveld in de richting van het centrum van ons sterrenstelsel. De ster bleek ongeveer 20 procent helderder te zijn dan verwacht. Deze extra helderheid is waarschijnlijk afkomstig van de voorgrondlensster, die de planeet herbergt. Hoewel de Hubble-opnamen bijna twee jaar na de lensgebeurtenis werden gemaakt, waren de bron- en lenssterren nog zo dicht bij elkaar aan de hemel dat ze in wezen als één ster leken.
Desalniettemin waren Hubble-waarnemingen nauwkeurig genoeg om de kleine afwijking in de posities van de twee sterren te onderscheiden. Hubble kan de twee sterren niet oplossen, maar door meerdere afbeeldingen door verschillende kleurenfilters te nemen, kan Hubble's geavanceerde camera voor enquêtes een kleurverschuiving opnemen in het overlappende licht van de twee sterren. Dit is mogelijk omdat de voorgrondster een andere kleur heeft dan de achtergrondster. Op dit moment is de voorgrondster 0,7 millisecseconden verschoven (de hoekbreedte van een dubbeltje gezien op 3.000 mijl afstand) van de achtergrondbronster. Vervolgobservaties met Hubble in de komende jaren zouden een toenemende kloof tussen de voorgrond- en achtergrondsterren moeten onthullen.
Onderzoekers merkten op dat de nieuw ontdekte gastheerster zwaarder is en daarom heter dan verwacht voor een willekeurige veldster in ons sterrenstelsel. Het is 63 procent van de massa van de zon van de aarde, terwijl de gemiddelde ster slechts 30 procent van de massa van de zon heeft. De identificatie van de gastheerster maakte het ook mogelijk de afstand op 19.000 lichtjaar en de massa van de planeet van 2,6 Jupiter te bepalen. De kenmerken van het lensevenement laten zien dat de planeet zich in een baan van Jupiter-grootte rond zijn ouderrode ster bevindt.
Het begrijpen van de soorten gaststerren waaromheen planeten op afstand draaien, is fundamenteel voor het verbeteren van theoretische modellen van planeetvorming. Het populaire model voor kernacretie voorspelt dat gigantische planeten groeien uit kleine rotsachtige zaadvoorwerpen in een puinschijf rond een ster. Aangezien meer massieve schijven worden verwacht rond meer massieve sterren, volgt hieruit dat gasreuzenplaneten zich zelden zullen vormen rond sterren met een lage massa.
De Hubble-waarnemingen zijn consistent met het kernaangroei-model, vooral als aanvullende toekomstige microlensingsdetecties van andere sterrenplaneetsystemen massieve gaststerren voor gasreuzenplaneten blijven onthullen.
Oorspronkelijke bron: Hubble News Release
