Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Mogelijk protoplaneet in ‘stellaire baarmoeder’ waargenomen

Waarschijnlijk hebben astronomen met ESO’s Very Large Telescope voor het eerst een planeet-in-wording waargenomen die nog in een dikke schijf van gas en stof genesteld zit. De ontdekking is gedaan door een internationaal team van astronomen, onder wie Matthew Kenworthy van de Universiteit Leiden. Indien bevestigd, zal de ontdekking astronomen in staat stellen de bestaande theorieën over de vorming van planeten te toetsen aan een waarneembaar object. Het resultaat verscheen op 28 februari 2013 online in Astrophysical Journal Letters.

HD 100546 is een relatief nabije, jonge ster op 335 lichtjaar van de aarde. Tot hun verrassing ontdekten de astronomen bij de ster iets wat op een planeet-in-wording lijkt. De kandidaat-planeet, die nog ingebed is in de materieschijf rond HD 100546, zou een gasplaneet van het kaliber Jupiter zijn.

Computersimulaties

‘Planeetvorming is een vraagstuk dat vooral met computersimulaties wordt aangepakt”, zegt eerste auteur Sascha Quanz (ETH Zürich, Zwitserland). “Als onze ontdekking inderdaad een planeet-in-wording is, kunnen wetenschappers voor het eerst het planeetvormingsproces, en de interactie tussen een planeet-in-wording en zijn kraamkamer, in een zeer vroeg stadium onderzoeken.’ HD 100546 is een veelvuldig onderzochte ster. Bekend was al dat er een gasplaneet omheen cirkelt op een afstand die zes keer zo groot is als de afstand zon-aarde. De nu ontdekte kandidaat-planeet bevindt zich in het buitengebied van het stelsel, op een afstand die nog eens tien keer zo groot is.

Structuren in de circumstellaire schijf

Volgens de huidige inzichten groeien gasplaneten door een deel van het gas en stof op te nemen dat na de vorming van een ster is overgebleven. De astronomen hebben in de nieuwe opname van de gas- en stofschijf rond HD 100546 verschillende details ontdekt die deze hypothese ondersteunen. In de buurt van de ontdekte protoplaneet zijn structuren in de circumstellaire schijf te zien, die het gevolg kunnen zijn van interacties tussen de planeet en de schijf. Ook zijn er aanwijzingen dat de omgeving van de protoplaneet is opgewarmd door het planeetvormingsproces.

Uniek laboratorium

Hoewel de protoplaneet de meest waarschijnlijke verklaring voor de waarnemingen is, vragen de resultaten van dit onderzoek om vervolgwaarnemingen die het bestaan van de planeet kunnen bevestigen en andere plausibele scenario’s uitsluiten. Zo is het denkbaar (maar onwaarschijnlijk) dat het gedetecteerde signaal afkomstig is van een achtergrondobject. Het is ook mogelijk dat het recent ontdekte object geen protoplaneet is, maar een volledig ontwikkelde planeet die uit zijn oorspronkelijke omloopbaan, dichter bij de ster, is geslingerd. Maar wanneer het object bij HD 100546 inderdaad een planeet-in-wording blijkt te zijn, wordt het een uniek laboratorium voor het onderzoek van het planeetvormingsproces.

Geweldige demonstratie van de mogelijkheid van deze coronagraaf

De detectie van de kandidaat-planeet – een zwak vlekje in de circumstellaire schijf van HD 100546 – is te danken aan het NACO-instrument van ESO’s VLT, en aan geavanceerde data-analysetechnieken. De waarnemingen zijn gedaan met behulp van NACO’s coronagraaf, die op nabij-infrarood-golflengten opereert en het felle licht dat van de ster afkomstig is, op de plek van de mogelijke protoplaneet onderdrukt. ‘Dit is een geweldige demonstratie van de mogelijkheid van deze coronagraaf’, zegt Kenworthy. ‘De volgende generatie APP-coronagrafen voor de VLT en voor de toekomstige European Extremely Large Telescope (E-ELT) - zoals METIS en EPICS - wordt ook ontwikkeld door Leidse astronomen.’

Artikel

Quanz, Sascha P., et al. "A YOUNG PROTOPLANET CANDIDATE EMBEDDED IN THE CIRCUMSTELLAR DISK OF HD 100546Based on observations collected at the European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere, Chile, under program number 087. C-0701 (A).The Astrophysical Journal Letters 766.1 (2013): L1.