Wat zijn exoplaneten en hoe detecteren wetenschappers ze?

Een exoplanet is een planeet die rond een ster buiten ons zonnestelsel draait. De eerste bevestigde exoplaneten werden in 1992 gevonden rond een pulsar, en de eerste rond een zonachtige ster, 51 Pegasi b, volgde in 1995, volgens het wetenschapsportaal van het door NASA beheerde Jet Propulsion Laboratory.

Waarom exoplaneten zo moeilijk te zien zijn

Sterren zijn enorm helderder dan de planeten die eromheen draaien, dus het eigen licht van een planeet wordt meestal overschaduwd door het gloren van zijn ster met een factor van een miljoen of meer, volgens de pagina over detectiemethoden voor exoplaneten van het ESA. Daarom zijn de meeste bevestigde exoplaneten indirect gevonden, door te meten hoe een planeet het licht of de positie van zijn gaststerster beïnvloedt in plaats van de planeet zelf te fotograferen.

De transitmethode: uitzonderingen zoeken naar kleine dalingen in sterallicht

De transitmethode zoekt naar een periodieke, lichte verheldering van het licht van een ster wanneer een planeet van het perspectief van de Aarde voor het uit voorbijgaat. De ruimtescoop Kepler van NASA, gelanceerd in 2009, gebruikte deze techniek op grote schaal en wordt erkend voor het transformeren van de wetenschap van exoplaneten, volgens NASAs overzicht van de 5.000-exoplaneten mijlpaal. De huidige Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) van NASA, gelanceerd in 2018, vervolgt deze benadering door delen van de hemel te scannen naar deze transitdalingen, volgens NASAs pagina over exoplanetenwetenschappen.

De radiële-snelheidsmethode (wobble)

De radiële-snelheidsmethode, ook wel de wobble-methode genoemd, detecteert de lichte heen-en-weergaande beweging van een ster veroorzaakt door de zwaartekracht van een draaiende planeet. Terwijl de ster en planeet rond hun gezamenlijke zwaartepunt draaien, verschuift het licht van de ster licht naar rode en blauwe golflengte in een herhalend patroon, wat grondgestelde spectrografen kunnen meten. Het ESA merkt op dat dit tot in de vroege jaren 2000 de dominante detectietechniek was en de methode waarmee 51 Pegasi b werd gevonden, de eerste planeet die rond een zonachtige ster werd bevestigd.

Microgravitationele lenzing, directe afbeelding en astrometrie

Microgravitationele lenzing vertrouwt op een toevallige uitlijning: wanneer een ster met draaiende planeten voor een verder verwijderde ster voorbijgaat, buigt zijn zwaartekracht het licht van de achtergrondster kort en vergroten, en elke planeet produceert kleine extra bulten in die lichtkromme. Het ESA beschrijft de methode als zeer gevoelig maar praktisch niet herhaalbaar, omdat elke uitlijning een eenmalige gebeurtenis is.

Directe afbeelding betekent het vastleggen van een werkelijk beeld van een planeet door het licht van de ster te blokkeren, meestal met een instrument genaamd coronagraaf. De detectiemethodenpagina van het ESA zegt dat dit momenteel alleen werkt voor jonge, massieve planeten die ver van hun gaststerster draaien, vanwege het extreme helderheidscontrast tussen ster en planeet.

Astrometrie detecteert een planeet door minuscule verschuivingen in de positie van een ster aan de hemel te meten terwijl het rond het zwaartepunt van het systeem heen en weer gaat. De pagina van het ESA stelt dat tot nu toe slechts een handvol exoplaneten op deze manier zijn bevestigd, hoewel de Gaia-missie van het agentschap naar verwachting uiteindelijk tienduizenden planeten binnen ongeveer 500 parsec (ongeveer 1.600 lichtjaar) zal detecteren met deze techniek.

Hoeveel exoplaneten zijn gevonden en met welke methode

Volgens het NASA Exoplanet Archive, beheerd door Caltechs IPAC voor NASA, bedroeg het aantal bevestigde exoplaneten half oktober 2026 6.451. De transitmethode vertegenwoordigt de grote meerderheid van bevestigde planeten, gevolgd door radiële snelheid en microgravitationele lenzing; directe afbeelding en astrometrie dragen veel kleinere aantallen bij vanwege hun technische moeilijkheid.

Het archief merkt op dat veel planeten daadwerkelijk zijn gedetecteerd of bevestigd met meer dan één methode; de tabel hierboven weerspiegelt de primaire techniek die aan elke bevestigde planeet wordt toegeschreven.

Wat komt hierna

NASAs wetenschapspagina over exoplaneten stelt dat de geplande Roman Space Telescope van NASA naar verwachting microgravitationele lenzing en andere technieken zal gebruiken om ongeveer 100.000 extra exoplaneten te vinden zodra deze operationeel is. Dezelfde NASA-pagina merkt op dat er meer planeten dan sterren in de Melkweg zijn, wat betekent dat de tot nu toe ongeveer 6.500 bevestigde slechts een klein gedeelte vertegenwoordigen van wat naar verwachting bestaat.