24 september 2021

Grote telling van exokometen rond Beta Pictoris

Artist’s impression van exokometen rond Bèta Pictoris. Credit:ESO/L. Calçada

Het HARPS-instrument van de ESO-sterrenwacht op La Silla in Chili is ingezet voor de grootste telling van kometen rond een andere ster die ooit is ondernomen. Een Frans team van astronomen heeft bijna 500 afzonderlijke kometen onderzocht die om de ster Bèta Pictoris draaien. Daarbij is ontdekt dat de exokometen tot twee verschillende families behoren: oude exokometen die meerdere keren in de buurt van de ster zijn geweest, en jongere exokometen die waarschijnlijk afkomstig zijn van één of meer grotere objecten die recent uiteen zijn gevallen. De nieuwe resultaten verschijnen op 23 oktober 2014 in het tijdschrift Nature.

Bèta Pictoris is een jonge ster op ongeveer 63 lichtjaar van de zon. Hij is pas ongeveer 20 miljoen jaar oud en is omgeven door een enorme schijf van materiaal – een heel actief jong planetenstelsel waarin verdampende kometen en botsende planetoïden gas en stof produceren. Flavien Kiefer (IAP/CNRS/UPMC), hoofdauteur van het nieuwe onderzoek, is enthousiast: ‘Bèta Pictoris is een heel spannend object! De gedetailleerde waarnemingen van zijn exokometen bieden ons aanknopingspunten die inzicht geven in de processen die in dit soort jonge planetenstelsels optreden.’

Deze compositiefoto toont de naaste omgeving van Bèta Pictoris, zoals gezien in het infrarood. Credit:ESO/A.-M. Lagrange et al.

Al sinds bijna dertig jaar zien astronomen subtiele veranderingen in het licht van Bèta Pictoris die worden toegeschreven aan kometen die vanaf de aarde gezien vóór de ster langs trekken. Kometen zijn ijsachtige hemelobjecten met afmetingen van een paar kilometer die bij nadering van hun ster verdampen. Daarbij ontstaan reusachtige staarten van gas en stof die een deel van het sterlicht dat door hen heen gaat absorberen. Het zwakke licht van de exokometen zelf verbleekt bij het licht van de heldere ster, waardoor zij niet rechtstreeks waarneembaar zijn vanaf de aarde.

Exoplaneet op heterdaad betrapt. Credit:ESO/A.-M. Lagrange

Om de exokometen van Bèta Pictoris te onderzoeken heeft het team meer dan duizend waarnemingen geanalyseerd die tussen 2003 en 2011 zijn verkregen met het HARPS-instrument van de 3,6-meter ESO-telescoop van de sterrenwacht op La Silla in Chili. De onderzoekers vonden aanwijzingen voor 493 verschillende exokometen, waarvan sommige meerdere keren en gedurende enkele uren werden waargenomen. Nauwkeurige analyses leverden metingen op van de snelheid en de grootte van de gaswolken. Ook konden enkele baaneigenschappen van deze exokometen, zoals de vorm en de stand van de baan en de afstand tot de ster, worden afgeleid.

Voor het eerst hebben astronomen een exoplaneet kunnen volgen terwijl deze van de ene kant van zijn ster naar de andere kant bewoog. De planeet heeft de kleinste baan van alle tot nu toe rechtstreeks in beeld gebrachte exoplaneten: de afstand tot zijn moederster is vergelijkbaar met de afstand zon-Saturnus.

Bèta Pictoris en omgeving. Credit:ESO/Digitized Sky Survey 2

Deze analyse van honderden exokometen binnen één exoplanetenstelsel is uniek. Ze heeft aan het licht gebracht dat er sprake is van twee afzonderlijke families van exokometen: een familie van oude kometen waarvan de banen worden beteugeld door een zware planeet, en een familie die waarschijnlijk is voortgekomen uit het recent uiteenvallen van één of enkele grotere objecten. Ook in ons eigen zonnestelsel bestaan verschillende families van kometen.

De exokometen van de eerste familie vertonen een verscheidenheid aan banen, maar produceren niet veel gas en stof. Dit wijst erop dat hun ijsvoorraad door achtereenvolgende naderingen van Bèta Pictoris uitgeput is geraakt. De exokometen van de tweede familie zijn veel actiever en volgen ook vrijwel identieke banen. Dit wijst erop dat de leden van deze familie een gezamenlijke oorsprong hebben: waarschijnlijk een groter, uiteengevallen object waarvan de brokstukken een baan volgen die rakelings langs de ster gaat. Flavien Kiefer concludeert: ‘Voor het eerst zijn middels statistisch onderzoek de fysische eigenschappen en banen van een groot aantal exokometen bepaald. Dit onderzoek biedt een opmerkelijke kijk op de processen die 4,5 miljard jaar geleden optraden in het pas gevormde zonnestelsel.’ Hieronder een link naar een video over de kometen rondom Beta Pictoris:

Bron: ESO.

Speak Your Mind

*

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