Bij wetenschappelijk onderzoek isNegatieve resultaten zijn soms net zo waardevol. Zelfs de meest geavanceerde observatoria worden soms beïnvloed door data-artefacten, en dat is precies wat er gebeurde met JWST's recente onderzoek naar Epsilon Eridani. JWST (James Webb Space Telescope) stelt nieuwe grenzen aan planeten rond Epsilon Eridani en demonstreert een verbeterde techniek voor het detecteren van zwakke signalen.

Artistieke weergave van het Eridani-systeem, inclusief de ongrijpbare planeet Eridani b. Afbeelding tegoed: NASA/SOFIA/Lynette Cook

Deze ster, die slechts 10,5 lichtjaar verwijderd is van de aarde en slechts ongeveer 400 miljoen jaar oud is, is al lang onderwerp van discussie over de vraag of hij planeten heeft. Hoewel JWST enkele interessante signalen detecteerde, lagen deze signalen te dicht bij de instrumentruis om te bevestigen dat het echte 'planeten' waren. De resultaten van het onderzoeksteam zijn gepubliceerd op arXiv. Hoewel de conclusie nog niet duidelijk is, laat het zien dat wetenschappelijke vooruitgang vaak wordt bevorderd door voortdurend testen en bijschaven.

Deze waarnemingen maken deel uit van het project van JWST dat zich richt op directioneel astronomieonderzoek, waarbij de nadruk vooral ligt op de zoektocht naar twee mogelijke planeten in het systeem. De eerste kandidaatplaneet werd in 2000 voorgesteld via de radiale snelheidsmethode. Er werd geschat dat hij qua grootte vergelijkbaar was met Jupiter en rond de ster draaide op een afstand van 3,5 astronomische eenheden. De tweede, die nog niet is bevestigd, wordt beschouwd als een ‘herder’ die het spectaculaire ringsysteem van de ster vormgeeft. De verwachting is dat hij zich op ongeveer 45 AU van de ster bevindt.

Veelbelovend signaal verstoord door ruis

Tijdens het zoeken naar de eerste kandidaat-planeet, Epsilon Eridani b, ontdekte NIRCam (de nabij-infraroodcamera van JWST) een "lichtpuntje" op de verwachte locatie. Maar dit signaal bevindt zich in het "zeszijdige vlek"-gebied, een gebied met ruisartefacten veroorzaakt door coronagrafen. Daarom konden de onderzoekers de bevinding niet statistisch bevestigen, ook al lijken de handtekeningen behoorlijk op planetaire signalen.

Het bestaan ​​van een andere kandidaat-planeet werd sterker uitgesloten. Hoewel de statistieken niet voldoende zijn om alle mogelijke planeten uit te sluiten, is het veilig om te zeggen dat er geen planeet ter grootte van Saturnus bestaat verder dan 16 AU van de ster. Met andere woorden: het Epsilon Eridani-sterrenstelsel heeft geen overeenkomstige ringherder.

Toen NIRCam de stofschijf van het systeem observeerde, ontdekte het een zwak signaal aan de "oostkant" van de ster. Omdat die kant naar de aarde is gericht, is de kans groter dat het signaal wordt veroorzaakt door stof in de schijf dat het licht van de ster verstrooit dan door een planeet, vergelijkbaar met hoe gas en stof sterren in bepaalde delen van het heelal verduisteren.

Het testen van nieuwe observatietechnieken

Al deze onderzoekswerkzaamheden zijn gebaseerd op een nieuwe observatiestrategie van JWST genaamd "drie rotaties". Bij eerdere waarnemingen veranderde de telescoop doorgaans slechts twee hoeken om het door het observatiedoel uitgezonden licht op verschillende manieren op te vangen. Deze keer is het vergroot naar drie hoeken, waardoor de observatiemogelijkheden aanzienlijk zijn verbeterd. De auteur is van mening dat deze technologie het vermogen van JWST om zwakke objecten te detecteren met 20-30% kan verbeteren.

Hoewel het onvermogen om een ​​planeet duidelijk te detecteren voor sommige mensen jammer kan zijn, is wetenschap een ontwikkelingsproces dat wordt aangedreven door het stellen van grenzen en beperkingen. Net als de resultaten van deze waarneming legt JWST niet alleen bepaalde beperkingen op aan de planeten die mogelijk in de buitenste regionen van het Epsilon Iridani-systeem voorkomen, maar stelt ook nieuwe beperkingen aan de locatie en grootte van kandidaat-planeten die op Jupiter kunnen lijken in de binnenste regio. Belangrijker nog is dat het ook een nieuwe manier opent om het vermogen om zwakke hemellichamen in de toekomst te detecteren te verbeteren. Gezien het feit dat JWST nog steeds een lange levensduur heeft, is dit ongetwijfeld een ontwikkeling die het vieren waard is.

Samengesteld uit /ScitechDaily