26 jaar geleden was er een artikel over de eerste exoplaneet
Waarom de astronoom applaus kreeg van zijn collega's voor zijn fout, hoe de eerste exoplaneet werd ontdekt, gevolgd door nog een aantal eersten, vertelt Indicator. Ru in de sectie "Geschiedenis van de wetenschap".
Gewoonlijk zijn aantekeningen uit de titel "Geschiedenis van de wetenschap" gewijd aan successen: succesvolle uitvindingen, ontdekkingen, de creatie van iets dat enkele eeuwen later wordt herinnerd. Vandaag is een van die gevallen waarin een fout aandacht verdient. Bovendien werd het niet ontdekt na de dood van de auteur van de ontdekking, maar hij vond het zelf. Deze schandelijke erkenning verdient de goedkeuring - niet alleen van zijn collega's, maar ook van ons.
In 1967 bereidde de Britse astronoom Andrew Line zijn proefschrift voor op de Jodrell Bank Observatory. In hetzelfde jaar kondigden ze de ontdekking aan van een nieuwe klasse objecten: pulsars. Dit nieuws maakte indruk op onze held, Line legde zijn werk opzij en ging op zoek naar neutronensterren. Zijn groep onderzoekers bleek behoorlijk succesvol te zijn: hun artikel, dat was gewijd aan de zoektocht naar pulsars, werd het tweede in de geschiedenis en verscheen slechts een paar weken na het artikel van Jocelyn Bell, een van de ontdekkers van deze astronomische objecten.
Jocelyn Bell / Roger W Haworth / Wikimedia Commons
Na het afronden van zijn proefschrift keerde Line opnieuw terug naar neutronensterren. Bij de Jodrell Bank-telescopen konden hij en zijn collega's verschillende pulsars vinden. In 1985 zagen ze de PSR 1829-10 voor het eerst. Even later merkten astronomen dat er afwijkingen waren in de regelmaat van de uitbarstingen van de straling die ze niet konden verklaren. Na verschillende opties te hebben overwogen, kwamen wetenschappers tot de conclusie dat deze fluctuaties worden veroorzaakt door een planeet die rond de pulsar draait.
Volgens berekeningen zou de massa van het nieuw ontdekte hemellichaam niet meer moeten zijn dan de massa van Uranus, maar de astronomen maakten zich zorgen over iets anders: de periode van de omwenteling van de planeet was ongeveer zes maanden, dat wil zeggen de helft van het aardse jaar.
Hoe heb je naar deze planeet gezocht en wat is het probleem met zo'n periode? De veronderstelling dat een hemellichaam rond de pulsar draait, was gebaseerd op afwijkingen in de "modus" van uitbarstingen van zijn straling. Dergelijke afwijkingen kunnen worden veroorzaakt door de rotatie van een neutronenster rond een gemeenschappelijk zwaartepunt met de planeet (en bewegingen naar de aarde of er vanaf), waardoor, in overeenstemming met het Doppler-effect, de pulsfrequentie periodiek verandert.
Promotie video:
Dus misschien hielden de fluctuaties in helderheid verband met de beweging van de aarde in zijn baan, en niet met de pulsar rond zijn zwaartepunt, wat gebruikelijk is bij de planeet? Het was niet moeilijk om hier een fout te maken, en astronomen hebben erg hun best gedaan om een dergelijke mogelijkheid uit te sluiten. Het resultaat was afhankelijk van de nauwkeurigheid van metingen en berekeningen. Gelukkig werd toen al aan computers gedacht, op basis van het ontwikkelde model, maar de situatie met metingen was ingewikkelder. Het claimen van de ontdekking van een planeet vereiste gegevensnauwkeurigheid binnen de mogelijkheden van de tijd en een lange observatieperiode. Het is niet verwonderlijk dat astronomen aarzelden en de resultaten maandenlang controleerden voordat ze besloten de ontdekking aan te kondigen.
Over planeten in pulsarsystemen is niet gesproken sinds 1979, toen een dergelijke bewering niet werd bevestigd, dus de ontdekking van Line en zijn co-auteurs haalde de omslagen en voorpagina's: de eerste exoplaneet werd gevonden! Er werden echter snel sceptici gevonden die ook de aandacht vestigden op de verdachte periode van de circulatie van de planeet, maar Line's nauwgezetheid overtuigde de meesten van hen ervan dat de berekeningen juist waren.
Andrew Line / Mike Peel / Wikimedia Commons
Er zijn bijna zes maanden verstreken sinds het artikel werd gepubliceerd. Eind december 1991 besloot Line terug te keren naar zijn berekeningen. Iets in de archieven deed hem twijfelen, en de astronoom bekeek de gegevens opnieuw en voerde de berekeningen uit op de computer, waarbij hij het model enigszins aanpaste. En het resultaat van de berekeningen liet duidelijk zien: er zijn geen afwijkingen. De reden voor de discrepantie tussen de resultaten bleek te zijn dat het model dat Line gebruikte voor de berekeningen geen rekening hield met het verschil tussen de baan van de aarde en de juiste cirkel - iets dat soms kan worden verwaarloosd - een ernstige fout opleverde.
Line realiseerde zich het belang van het nieuwe resultaat en besloot zo snel mogelijk toe te geven dat de eerdere spraakmakende ontdekking een vergissing was. De gelegenheid was de conferentie in Atlanta.
“Op 15 januari 1992 betrad Andrew Line het podium en begon zijn toespraak. Afgezien van een paar gedempte stemmen, was er stilte in de kamer, een stilte van teleurstelling. De Brit rondde zijn rapport af door vergeving te vragen aan de hele wetenschappelijke gemeenschap. Hij had amper tijd om te eindigen of het publiek barstte in applaus uit. Het publiek waardeerde duidelijk de moed van hun ongelukkige collega”, schreven de auteurs van een van de boeken over de zoektocht naar exoplaneten deze toespraak.
De Poolse astronoom Alexander Volzhan sprak op dezelfde conferentie. Hij had het over twee (of misschien drie) exoplaneten in het PSR 1257 + 12 pulsarsysteem. Een van hen werd de eerste ontdekte planeet buiten het zonnestelsel, waarvan het bestaan later werd bevestigd. Met dit bewijs, verkregen in 1995, eindigde de fase van vruchteloze zoektochten en fouten. Op dit moment hebben wetenschappers al meer dan 3500 exoplaneten gevonden en zullen daar niet stoppen.
