24 juni 2021

Grote exoplaneet direct gefotografeerd

Directe foto (in nabij-infrarood) van Kappa Andromedae b (de zacht gloeiende bol linksboven de moederster). Het grootste deel van het licht van de moederster is via een speciale techniek weggefilterd. Klik voor een grotere versie. Credit; NAOJ / Subaru / J. Carson (College of Charleston) / T. Currie (University Toronto)

Het direct fotograferen van planeten buiten het zonnestelsel is een moeilijke taak: de hemellichamen staan ver weg, zijn relatief klein en baden in het krachtige licht van de moederster. Toch is een team van onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Astronomie erin geslaagd om een foto te maken van een super-Jupiter, die draait rond de ster Kappa Andromedae.De supergasreus heeft een massa van 13 Jupiters (de theoretische bovenmassa van een planeet) en een oppervlakte-temperatuur van 1430 graden Celsius. De planeet draait rondom Kappa Andromedae, een ster van 2,5 zonnemassa’s. Deze ster staat op een afstand van 170 lichtjaar vanaf de aarde, in de richting van het sterrenbeeld Andromeda.Blijkbaar is het object op dezelfde manier gevormd als planeten met minder massa: uit een protoplanetaire schijf van gas en stof. Dit maakt de ontdekking een belangrijke testcase voor de huidige modellen van planetaire geboorte. Met een geschatte leeftijd van 30 miljoen jaar is Kappa Andromedae een jonge ster – onze zon is, ter vergelijking, vijf miljard jaar oud.Van slechts een paar van de bijna 850 bekende exoplaneten zijn directe foto’s gemaakt. Bij de overgrote meerderheid van de planeten is het bewijs voor hun bestaan op indirecte wijze verkregen. Een grote uitdaging bij het fotograferen van de planeet is de afstand tot de moederster. Hoewel de planeet Kappa Andromedae b twee keer verder van zijn moederster staat dan Neptunus van de zon, is dit (met de huidige stand van de techniek) toch relatief dichtbij. De meeste andere directe foto’s van exoplaneten zijn gemaakt van objecten die nog verder van hun moederster staan, waardoor ze gemakkelijker als onafhankelijk object zijn op te lossen.Toch zijn de onderzoekers nu in staat geweest om Kappa Andromedae b direct te fotograferen, waarbij gebruik is gemaakt van de Subaru-telescoop op de top van Mauna Kea in Hawaii. De directe detectie is mogelijk geweest dankzij een combinatie van nieuwe waarnemings- en analysetechnieken.Met ongeveer 13 Jupitermassa’s zou de planeet ook een lichte bruine dwerg kunnen zijn. Bruine dwergen zijn mislukte sterren, met kenmerken van zowel sterren als planeten. Bruine dwergen zijn gedurende korte tijd in staat om aan fusie te doen, hoewel een ander soort fusie dan bij normale sterren plaatsvindt. Toch wijzen de gegevens erop, dat het wel degelijk een planeet is. De afstand tot de moederster suggereert namelijk dat het hemellichaam zich heeft gevormd op dezelfde wijze als planeten van lagere massa dat doen: vanuit de planeetvormende schijf van gas en stof waarmee jonge sterren omringd worden.

De afstand tussen de moederster en de planeet vergeleken met de afstand tussen de zon en Neptunus (de gele stippellijn). Credit: NAOJ / Subaru / J. Carson (College of Charleston) / T. Currie (University Toronto)

In de afgelopen jaren hebben waarnemers en theoretici vastgesteld dat zware sterren meer kans zouden hebben om planeten te ‘bouwen’ die veel groter zijn dan de planeten rond de zon. Aan de andere kant was er de vrees dat de zwaarste sterren juist moeite zouden hebben om planeten te vormen, aangezien dergelijke sterren krachtige hoogenergetische straling uitzenden. Als gevolg hiervan zal een groot deel van de planeetvormende schijf verdampen alvorens deze de kans krijgt om planeten te vormen.De ontdekking van de super-Jupiter Kappa Andromedae b suggereert nu dat sterren tot minstens anderhalve zonnemassa in staat zijn om grote planeten te produceren vanuit een planeetvormende schijf. Dit is belangrijke informatie voor onderzoekers die werken aan modellen van planetaire geboorte.Dankzij de directe detectie van de exoplaneet kan men gebruik maken van spectroscopie om de chemische samenstelling van de planeet te achterhalen. Ook hoopt men aan de hand van de gegevens de precieze baan van de exoplaneet vast te stellen en mogelijk nog meer planeten bij dezelfde ster detecteren. Deze aanvullende informatie moet leiden tot een beter begrip van het ontstaan van planeten bij zware sterren in het algemeen en de vorming van super-Jupiters in het bijzonder.Noot:Er bestaat enige verwarring over de locatie van de ster. Sommige nieuwsbronnen stellen dat de ster in het sterrenbeeld Duif staat. Dat is niet helemaal waar: de ster behoort tot de zogenaamde Columba moving group: een groep sterren die in dezelfde cluster ontstaan zijn en in dezelfde richting door het heelal bewegen. De kern van deze groep staat inderdaad in het sterrenbeeld Duif, maar er behoren ook sterren uit andere sterrenbeelden tot deze groep – waaronder Kappa Andromedae dus. Bron: Max-Planck-Institut für Astronomie.

Comments

  1. Olaf van Kooten zegt

    Hoewel de naam van de ster suggereert dat het zich bevindt in het sterrenbeeld Andromeda, lees ik in meerdere bronnen dat de ster zich in het sterrenbeeld Duif zou bevinden. Ik heb het hoofd van het onderzoeksteam een mail gestuurd, met de vraag of hij duidelijkheid kan verschaffen in deze kwestie.

  2. Olaf van Kooten zegt

    Wel, de verwarring is afkomstig van het gerenommeerde astronomie.nl, de site van het nederlands onderzoeksinstituut voor de astronomie. Daarin staat dat de ster deel uitmaakt van de Columbus-cluster, en de main stream media hebben schijnbaar dat artikel als bron gebruikt.

  3. Verwarring is gelegen in de term “Columba stellar moving group”, waar Kappa Andromedae deel van uitmaakt. Die groep jonge sterren is gelegen in het sterrenbeeld Duif (Columba), maar kennelijk strekken de leden zich ook tot andere sterrenbeelden uit. Kappa Andromedae – in het sterrenbeeld Andromeda – is daar een voorbeeld van.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: