26 mei 2022

Niet-uitgelijnd planetenstelsel Kepler-56 stelt sterrenkundigen voor raadsel

Voorstelling van het planetensysteem Kepler-56

Illustratie van het Kepler-56-systeem. De gestippelde horizontale lijn is de zichtlijn vanaf de aarde. De gestippelde cirkels laten de banen zien van de drie planeten in het systeem. De dikke pijl markeert de draaiingsas van de ster, met de draairichting aangegeven met de dunne pijl. De illustratie is niet op schaal. credit: NASA / Michele Johnson.

Een internationale groep wetenschappers, onder wie de Nederlandse sterrenkundige Saskia Hekker heeft het eerste meervoudige planeetsysteem ontdekt waarbij het baanvlak van de planeten extreem schuin staat ten opzichte van de evenaar van hun moederster. De ontdekking werpt nieuw licht op een van de grote vraagstukken in de exoplanetentheorie: de vorming van zogenoemde ‘hete Jupiters’, die in een zeer nauwe omloopbaan rond hun ster draaien.Theoretisch gezien kunnen hete Jupiters nooit op hun huidige positie zijn ontstaan. Een mogelijk scenario is dat ze langzaam naar binnen gemigreerd zijn door de schijf van stof en gas rond de jonge ster. Deze theorie kwam ter discussie toen hete Jupiters werden gevonden die helemaal niet uitgelijnd zijn met hun moederster en soms zelfs in tegenovergestelde richting draaien. Dit als gevolg van interacties met andere planeten, zo werd gesuggereerd. Het eerste scenario van planetaire migratie kan dit niet verklaren. Als een verstoring van het baanvlak van hete Jupiters inderdaad wordt veroorzaakt door hun vormingsproces, zouden meervoudige systeem zónder hete Jupiters, wel netjes uitgelijnd moeten zijn. Het team van astronomen heeft nu het eerste niet-uitgelijnde planeetsysteem ontdekt in gegevens die zijn verzameld door NASA’s Kepler-telescoop. Kepler-56 is een rode reus, vier keer zo groot als onze zon, en bevindt zich op een afstand van 3000 lichtjaar van de aarde. De onderzoekers noemen de ster “opmerkelijk”. Door de stertrillingen van Kepler-56 te meten, kwam het team tot de ontdekking dat de draaiingsas van de ster 45 graden is gekanteld ten opzichte van onze zichtlijn. “Dat verbaasde ons, vooral omdat we al wisten dat er twee planeten voor Kepler-56 zijn langsgaan.” De conclusie was duidelijk: de twee eerder waargenomen planeten draaien helemaal niet in het baanvlak van de evenaar van de moederster! De oorzaak werd gevonden in waarnemingen met de Keck-telescoop op Hawaï. De planeetbanen bleken onderling goed uitgelijnd te zijn, maar in de Keck-data werd een derde, zware planeet gevonden in een wijde omloopbaan. Uit berekeningen blijkt dat deze compagnon de baanvlakken van de twee andere planeten laat variëren. Een dergelijk dynamisch kantel-scenario is onlangs gesuggereerd, en nu voor het eerst waargenomen.20 jaar na de ontdekking van de eerste hete Jupiter, lijken astronomen nu op het goede spoor te zitten voor een eenduidige verklaring voor de vorming van deze categorie exoplaneten. Volgens Hekker is de waarneming van meer niet-uitgelijnde meervoudige planeetsystemen echter noodzakelijk om definitief te bewijzen dat het kantelmechanisme in Kepler-56 ook de oorzaak kan zijn voor het merkwaardige gedrag van hete Jupiters.

Bron: Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie.

Speak Your Mind

*

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