Tot nu toe zijn er meer dan vijfduizend planeten ontdekt. Astronomen schatten dat bijna elke ster ten minste één planeet herbergt. Er zijn veel planeten ter grootte van een aarde ontdekt die rond nabije sterren draaien binnen hun bewoonbare zones, waar water in vloeibare vorm aan het oppervlak zou kunnen verschijnen. Om de atmosferen en oppervlakken van deze potentieel bewoonbare werelden te bestuderen, moeten we de gevoeligheid van onze detectiemethoden blijven verbeteren. Daarom werkt SRON samen met NOVA aan optische componenten die gebruikmaken van vloeibare-kristaltechnologie.

direct imaging

Figuur 1. Het beeld van een ster overspoelt het planetenstelsel eromheen. Door het sterlicht te blokkeren ontstaat een donker gebied op de positie van de moederster (links) en wordt het planetenstelsel zichtbaar (rechts).

Coronagraaf

Exoplaneten worden één op een miljoen of zelfs één op de tien miljard keer overstraald door hun gastheerster, terwijl ze op korte afstand staan. De methode die we toepassen om ze toch te bestuderen heet dan ook met recht hoog-contrast beeldvorming. We gebruiken coronameters om het meeste licht van de ster te blokkeren, terwijl we het licht van de planeet doorlaten. SRON werkt aan het maken en verbeteren van coronagraafmaskers, waarbij de nadruk ligt op het vergroten van de spectrale bandbreedte en de polarimetrische mogelijkheden.

Figuur 2 (links): afbeelding van een vloeibaar-kristal vortex coronagraaf. Figuur (rechts): microscoopbeeld van het centrum van de coronagraaf.

Lees meer

Vloeibare kristallen

Onze coronagrafen bestaan uit vloeibaar-kristalmaskers die de fase van lichtgolven manipuleren. We schrijven rechtstreeks patronen op de maskers met pixels ter grootte van een micron en een fasenauwkeurigheid van één graad. Deze maskers zijn plat en licht en manipuleren het faselicht onafhankelijk van de golflengte. Hierdoor zijn ze ideaal om over een grote spectrale bandbreedte te werken voor het analyseren van de spectra van exoplaneten. SRON werkt samen met NOVA en het bedrijf ColorLink Japan om deze vloeibaar-kristalmaskers te ontwikkelen.

high contrast imaging figuur2

Figuur 3: Vergelijking van de invloed van polarisatielekken op de standaard vortex coronagraaf en de vortex coronagraaf met dubbele trilling.

 

Een fundamentele beperking van maskers van vloeibare kristallen is hun ‘polarisatielek’, waarbij licht door de optiek wordt gestuurd zonder fasemanipulatie, waardoor de prestaties afnemen. We werken aan een oplossing gebaseerd op het stapelen van meerdere maskers met roosterpatronen om het ongewenste licht af te buigen. Het belangrijkste voordeel van deze benadering met meerdere roosters is dat we in theorie ongewenste polarisatie niet hoeven weg te filteren.

Lees meer

Onderzoeksvraag

Relevante missies

PLATO

ARIEL

Onze expert