Astronomen zien twee planeten puinruimen rondom jonge ster
Wetenschappers onder leiding van Leids astronoom Sebastiaan Haffert hebben een afbeelding gemaakt van twee planeten die als een stofzuiger een spoor trekken in de planeetvormende schijf rond een jonge ster. Het is pas het tweede keer dat het gelukt is een meervoudig exoplaneetsysteem direct te fotograferen.
Het is bovendien voor het eerst dat er direct beeld is gemaakt waarbij de planeten nog steeds materiaal verzamelen en groeien. Het onderzoek verschijnt op 3 juni in het vakblad Nature Astronomy.
Schijf in tweeën gehakt
De ster waaromheen de twee exoplaneten draaien heet PDS 70 en bevindt zich op ongeveer 370 lichtjaar van de aarde. De ster is slechts 6 miljoen jaar oud, iets kleiner dan onze zon en omgeven door twee schijven van gas en stof. De twee exoplaneten draaien hun rondjes tussen de twee schijven. Ze hebben als het ware een pad schoongeveegd en de grote schijf in tweeën gehakt.
Twee planeten
De binnenste planeet, PDS 70b, staat op ongeveer 3 miljard kilometer van zijn ster. Dat is vergelijkbaar met de baan van Uranus om onze zon. De planeet is 4 tot 17 keer zo zwaar als Jupiter. Deze planeet was in 2018 al ontdekt.
De buitenste planeet, PDS 70c, draait op ongeveer 5 miljard kilometer om zijn ster. Dat is vergelijkbaar met de afstand van Neptunus tot onze zon. Het gewicht van planeet c is 1 tot 10 keer dat van Jupiter.
Foto met lange sluitertijd
Het team detecteerde PDS 70c met behulp van de MUSE-spectrograaf op de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht. Deze mede door Nederland ontwikkelde spectrograaf is een zeer stabiel instrument met een lange sluitertijd. Daardoor kan het zeer lichtzwakke objecten waarnemen. Het instrument is oorspronkelijk ontwikkeld om zwakke sterrenstelsels in het vroege heelal te onderzoeken. Dankzij een nieuwe instelling die corrigeert voor verstoringen in de atmosfeer kan MUSE sinds 2018 beelden maken met heel hoge resolutie. De telescoop is zo nauwkeurig dat het zogeheten H-alpha-straling kan opvangen die bij groeiende exoplaneten vrijkomt.
Een of twee rondjes
De planeten PDS 70b en PDS 70c hebben een bijzondere verhouding in omlooptijden. In de tijd dat planeet b twee rondjes aflegt rond de ster, maakt planeet c er één. Sommige sterrenkundigen vermoeden dat een vergelijkbare vorm van baanresonantie tussen Jupiter en Saturnus ook een rol speelde in het ontstaan van ons planetenstelsel. Ze noemen dat de 'grand tack hypothese' (vrij vertaald: de grote laveerhypothese). Die gaat ervan uit dat Jupiter in het begin van zijn bestaan onder invloed van Saturnus een omtrekkende, laverende beweging maakte: eerst richting de zon en daarna weer naar buiten.
Voor sterrenkundigen komt de ontdekking van de exoplaneten in een stofschijf als geroepen. Ze hadden namelijk al tientallen stofschijven met gaten rond sterren gezien, maar nooit waren de bijbehorende planeten zichtbaar. In de toekomst hopen ze meer exoplaneten in stofschijven zichtbaar te maken. Ook hopen ze meer planeten te vinden die nog in hun groeifase zijn. Zo kunnen de wetenschappers beter begrijpen hoe planeten ontstaan en zich ontwikkelen.
Bron: astronomie.nl
Beeld: STScl