M-tot-K

Het doel van het M-tot-K project is om de planetaire metgezellen van de laagste massa sterren te ontdekken, en om de factoren te begrijpen die bepalen hoe en waarom planeten rond dergelijke sterren ontstaan.

M-to-K is een Doppler-survey voor exoplaneten die in een baan rond vroege M en late K-sterren cirkelen. Deze sterren zijn kleiner en lager in massa dan onze Zon. Lage massa sterren zijn vaak ondervertegenwoordigd op de huidige Doppler surveys omdat ze intrinsiek zwak zijn en daarom zijn grote telescopen nodig om een sterk genoeg signaal op te pikken. Toch bestaan deze sterren uit de overgrote meerderheid van de sterren in ons melkwegstelsel, veel meer dan G-type sterren zoals de zon.

We zijn vooral geïnteresseerd in m-en K-sterren omdat planeten in de bewoonbare zone gemakkelijker gedetecteerd zouden moeten worden met onze Doppler-techniek. De detecteerbaarheid wordt ook verbeterd omdat de astrofysische ruis van sterren van het M-en K-type lager is dan die van sterren van het G-en F-type. De massiefste sterren (a, b en O types) zijn geen goede kandidaten voor dopplerplaneetzoek omdat de hoge helderheid van de sterren de meeste atomaire spectraallijnen ioniseert en de sterren sneller roteren (verbreding van de paar spectraallijnen); dit vermindert ons vermogen om nauwkeurige metingen te doen van spectraallijnverschuivingen.

de bewoonbare zone is een afstand van de ster waar het niet te heet is (zodat vloeibaar water verdampt) en niet te koud is (zodat vloeibaar water bevroren is). Het wordt soms de “Goudlokje zone” genoemd omdat de temperatuur “precies goed” is voor het vasthouden van oceanen van water.

de lage intrinsieke helderheid van sterren van het type M en K betekent dat er minder energie wordt uitgestraald door de ster. Als gevolg hiervan bevindt de “Goudlokzone” waar planeten genoeg energie onderscheppen om vloeibaar water te laten bestaan zich dichter bij de gastster. Deze nabijheid maakt het voor Doppler surveys om twee redenen gemakkelijker om toekomstige planeten te detecteren: (1) de omlooptijd is korter (verkort de tijd die we nodig hebben om te kijken) en (2) het signaal dat we proberen te detecteren (de reflexsnelheid die een planeet uitoefent op zijn ster) is groter omdat de gravitatiekracht van de planeet op de ster snel toeneemt met afnemende afstand. De bovenstaande figuur toont de relatieve afstand tussen de gaststerren en planeten voor verschillende sterrenclassificaties.

We maken gebruik van de recente identificatie van meer dan 3.000 nabijgelegen K-en M-dwergen uit de superblink survey van medewerker Sebastien Lepine. De doelsterren zijn vooraf gescreend met lage resolutie spectroscopie om het aantal spectroscopische binaries en flare sterren te verminderen. Het doel van dit project is om tot 1600 lage massa sterren te screenen op de aanwezigheid van exoplaneten.

Dopplermetingen voor het M-to-K-programma worden uitgevoerd bij het Keck Observatorium op de grootste telescoop van de aarde, gelegen op Mauna Kea in Hawai ‘ i. We zijn dankbaar voor onze steun voor telescooptijdtijd aan Keck van Yale University en NASA.

ontdekkingen