Op medisch gebied worden röntgenstralen gebruikt voor het opsporen en diagnosticeren van allerlei soorten aandoeningen die in het lichaam verborgen zijn; in de astronomie kunnen röntgenstralen ook worden gebruikt om verduisterde objecten zoals pulsars en zwarte gaten te bestuderen. Nu worden voor het eerst röntgenstralen gebruikt om een ander object in de ruimte te bestuderen dat moeilijk te zien is: een extra zonnepaneel. De Chandra X-ray Observatory en de XMM Newton Observatory combineerden hun X-ray superkrachten om naar een exoplaneet te kijken die voor zijn moederster langs kwam.
Dit is geen nieuwe detectie van een exoplaneet - dezelfde exoplaneet, genaamd HD 189733b, was een van de meest waargenomen planeten in een baan om een andere ster, en was onlangs in het nieuws voor Hubble die de oceaanblauwe atmosfeer van de planeet bevestigde en de kans op een glas regent op de planeet.
Maar de exoplaneet in röntgenstralen kunnen zien, is goed nieuws voor toekomstige studies en misschien zelfs voor detectie van planeten rond andere sterren.
"Duizenden planeetkandidaten zijn doorgevoerd in alleen optisch licht", zegt Katja Poppenhaeger van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge, Massachusetts, die de nieuwe studie leidde, die op 10 augustus zal worden gepubliceerd. editie van The Astrophysical Journal. "Eindelijk in staat zijn om er een in röntgenstraling te bestuderen, is belangrijk omdat het nieuwe informatie onthult over de eigenschappen van een exoplaneet."
HD 189733b is een extrasolaire planeet ter grootte van een Jupiter ter hoogte van een gele dwergster in een dubbelstersysteem genaamd HD 189733 in het sterrenbeeld Vulpecula, nabij de Dumbellnevel, op ongeveer 62 lichtjaar van de aarde.
Deze enorme gasreus draait heel dicht bij zijn gastster en wordt gestraald met röntgenstralen van zijn ster - tienduizenden keren sterker dan de aarde ontvangt van de zon - en ondergaat wilde temperatuurschommelingen en bereikt verzengende temperaturen van meer dan 1000 graden Celsius . Astronomen zeggen dat het waarschijnlijk (zijdelings) glas (silicaten) regent in huilende winden van 7.000 kilometer per uur.
Maar het is relatief dicht bij de aarde en daarom is het vaak bestudeerd door vele andere ruimte- en grondtelescopen.
In een blogpost zei Poppenhaeger dat ze zich liet inspireren door de lancering van de Kepler-telescoop en zich afvroeg of exoplaneten te zien waren in röntgenstralen. Ze was opgewonden toen ze gearchiveerde gegevens vond van XMM Newton die een vijftien uur durende observatie van de ster HD 189733 liet zien en de "Hot Jupiter" HD 189733b kruiste tijdens die observatie voor de ster.
Maar de lichtcurve viel tegen, zei ze. “De ster is magnetisch actief, wat betekent dat de corona helder en flikkerend is, dus de röntgenlichtcurve vertoonde veel verstrooiing. Het zoeken naar een doorvoersignaal in deze lichtcurve was als het proberen om een fluistering te horen in een luidruchtige pub, ”schreef Poppenhaeger.
Ze wist dat met meer gegevens het doorvoersignaal duidelijker zou zijn, dus vroeg ze Chandra aan en kreeg ze tijd om deze exoplaneet te observeren.
Ze combineerde de gegevens van alle observaties en was uiteindelijk succesvol. 'Ik kon de doorgang van de planeet met röntgenstralen detecteren', zei Poppenhaeger. “Wat me verbaasde was hoe diep de doorvoer was: de planeet slikte ongeveer 6-8% van het röntgenlicht van de ster in, terwijl het slechts 2,4% van het sterrenlicht blokkeerde bij optische golflengten. Dat betekent dat de atmosfeer van de planeet röntgenstralen blokkeert op een hoogte van meer dan 60.000 km boven de optische straal - een 75% grotere straal in röntgenstralen! "
Dat betekent dat de buitenatmosfeer moet worden verwarmd tot ongeveer 20.000 K om zichzelf op zulke grote hoogten te handhaven. Bovendien verliest de planeet zijn atmosfeer ongeveer 40% sneller dan eerder werd gedacht.
Poppenhaeger zei dat zij en haar collega's meer röntgenobservaties van andere vergelijkbare planeten zoals CoRoT-2b zullen testen om meer te leren over hoe sterren de atmosfeer van een planeet kunnen beïnvloeden.
Bronnen: Chandra, Chandra Blog.
