Is er zuurstof op exoplaneten? Nieuwe telescoop zoekt het uit
In hoeverre lijkt exoplaneet Proxima b op onze aarde? En is er ook leven te vinden? Astronomen hopen daar antwoorden op te vinden met de nieuwe Europese Extremely Large Telescope (ELT). Met een NWO-onderzoeksfinanciering van 18 miljoen euro kan een Nederlands consortium verder bouwen aan de instrumenten voor de telescoop. ‘We hebben een buurtster waarvan we weten dat er een wereld omheen draait die op onze aarde lijkt’, zegt hoofdonderzoeker Ignas Snellen. ‘Daar meer over leren is ontzettend spannend.’
Midden in de Chileense woestijn is de Extremely Large Telescope (ELT) in aanbouw. Met een spiegel die maar liefst 39 meter breed is, wordt het de grootste telescoop ter wereld. ‘De telescoop zelf is het apparaat dat het licht opvangt’, zegt Snellen. ‘Hoe groter het apparaat, hoe meer licht het opvangt en hoe verder je kan kijken. Maar het zijn de instrumenten aan de telescoop die bepalen wat voor wetenschap je ermee kan doen.’
Met de ELT kunnen astronomen zwakkere objecten in de ruimte bestuderen en die scherper dan ooit zien. ‘Onze buurster heeft een planeet die qua grootte en baan heel erg op de aarde lijkt, genaamd Proxima b. Met de instrumenten die op de ELT komen, kunnen we achterhalen wat de eigenschappen van die wereld precies zijn.’
Drie instrumenten in aanbouw
Nederlandse astronomen van NOVA werken mee aan drie instrumenten voor de ELT. Van het midinfrarood-instrument METIS is Nederland projectleider. ‘Met METIS kunnen we achterhalen of Proxima b een atmosfeer heeft en wat voor gassen er in die atmosfeer zitten. We werken al een tiental jaar aan dit instrument. Het zal dan ook het eerste zijn waarmee we metingen kunnen doen.’
Op de andere twee instrumenten is het nog wat langer wachten. MOSAIC is een multi-objectspectrograaf. Die kan honderden sterren en sterrenstelsels tegelijkertijd waarnemen en daar gedetailleerde spectra van maken. ‘Voor het derde instrument genaamd EPICS, zitten we echt nog in de beginfase met studies over het instrument en de technische aspecten.’
Op zoek naar zuurstof
Hoewel dat laatste instrument pas halverwege de jaren 2030 gebouwd wordt, kijkt Snellen heel erg uit naar de metingen. ‘Daarmee kunnen we kijken naar gereflecteerd licht. In plaats van naar één of twee werelden te kijken, kunnen we een hele groep van dit soort objecten bestuderen. Dus niet alleen exoplaneet Proxima b, maar ook aardachtige planeten rond andere sterren. Tegen de tijd dat EPICS af is, ben ik al ver in de zestig, maar ik kijk er heel erg naar uit. EPICS en METIS zijn twee instrumenten waarmee we exoplaneten heel goed kunnen gaan waarnemen.’
Met de scherpe beelden van EPICS, krijgen astronomen ook meer informatie over potentieel leven op exoplaneten. ‘Zo kunnen we bijvoorbeeld naar zuurstof zoeken. Dat is ontzettend interessant want zuurstof is een grote aanwijzing dat er leven is.’
JWST vs ELT
In tegenstelling tot de JWST, doet de ELT metingen vanaf de aarde. ‘Met het grote oppervlak van de ELT kunnen we meer licht opvangen en dus zwakkere objecten waarnemen en vele malen scherper kijken dan de JWST. De spiegel van de JWST heeft een diameter van 6,5 meter. De ELT is bijna vijf keer zo groot.’
Maar kijken vanaf de aarde heeft ook zo zijn nadelen. ‘Als je vanuit de ruimte kijkt, heb je geen last van de aardatmosfeer. Een turbulente atmosfeer maakt het soms moeilijk om scherp te kijken.’ Bepaalde delen van het spectrum zijn dus vanuit de ruimte veel beter te zien. ‘En JWST heeft een enorm warmteschild waardoor de telescoop erg koel blijft. Dat geeft veel minder ruis dan wanneer je vanaf de grond naar warmtestraling kijkt.’
Data van telescopen combineren
Over een vijftal jaar is de ELT klaar voor de eerste waarnemingen. ‘Het mooie is dat we dan de JWST hebben die in sommige dingen beter is en daarbij de superieure kwaliteiten van de ELT. Die data kunnen we dan combineren. Dat wordt fantastisch! We gaan zoveel leren over de eerste sterren, de vorming van sterrenstelsels en de vraag of wij alleen zijn in het heelal. Persoonlijk kijk ik er voornamelijk naar uit om meer te leren over Proxima b. Dat is heel spannend.’
NOVA krijgt de NWO-subsidie in het kader van de Nationale Roadmap Grootschalige Wetenschappelijke Infrastructuur. Met de 18 miljoen euro kunnen astronomen de drie instrumenten verder ontwikkelen. Ze kregen al een eerdere subsidie voor METIS. Hiermee kunnen ze het instrument afwerken en MOSAIC verder ontwikkelen.
Over NOVA
De Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) is het samenwerkingsverband van de sterrenkundige instituten van de universiteiten van Amsterdam, Groningen, Leiden en Nijmegen. Toponderzoekschool NOVA heeft als missie het uitvoeren van baanbrekend sterrenkundig onderzoek, het opleiden van jonge astronomen op het hoogste internationale niveau en het delen van nieuwe ontdekkingen met de samenleving. De NOVA-laboratoria zijn gespecialiseerd in het bouwen van state-of-the-art optische/infrarood- en submillimeter-instrumentatie voor de grootste telescopen op aarde.
Tekst: Inge van Dijck
Afbeeldingen: ESO/L. Calçada