21 juni 2024

‘Verboden’ planeet ontdekt: een grote gasreus die draait om een kleine rode dwergster

Impressie van TOI 5205b bij zijn rode dwergster. Credit: Katherine Cain, courtesy of the Carnegie Institution for Science.

Sterrenkundigen hebben een exoplaneet ontdekt die er eigenlijk niet zou moeten zijn, die strijdig is met huidige modellen van planeetvorming. Het gaat om TOI 5205b, een planeet die pakweg de omvang en massa van Jupiter heeft, die draait om TOI 5205, een rode dwergster. Rode dwergen zijn er héél veel in het Melkwegstelsel, meer dan gele dwergsterren als de zon. Ze zijn pakweg half zo groot als de zon en veel lichtzwakker. Ze hebben meestal veel planeten om zich heen draaien, maar dat zijn over het algemeen kleine planeten, géén gasreuzen á la Jupiter of Saturnus. Maar niet TOI 5205 (spectraaltype M), want die is zelf maar vier keer groter dan Jupiter, maar hij is er dus in geslaagd om een planeet in z’n buurt te hebben die maar net kleiner is dan hemzelf. De planeet werd ontdekt door NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) en wel door een team van sterrenkundigen onder leiding van Shubham Kanodia (Carnegie Institution for Science). Er zijn eerder wel gasreuzen bij rode M-dwerg ontdekt, maar dat waren oudere dwergsterren, wat TOI 5205 niet is. Met TESS zag men transities van TOI 5205b voor de ster langs en daarbij werd maar liefst 7% van het licht van de ster geblokkeerd.

Vergelijking van TOI 5205b en TOI 5205 links en Jupiter en de zon rechts. Credit: Katherine Cain is courtesy of the Carnegie Institution for Science.

De modellen van planeetvorming zeggen dat gasreuzen kunnen ontstaan als er uit een stof- en gasschijf om een jonge ster eerst voor circa 10 aardmassa’s aan rotsachtig materiaal is, dat aan elkaar klontert tot een vaste rotsachtige kern. Als daar dan vervolgens gas naar toe wordt gezogen kan een gasreus ontstaan. Is dat minimum van tien aardmassa’s er niet dan kan er geen kern ontstaan om mee te beginnen, maar als er wel een kern is ontstaan, maar de omringende gas- en stofschijf is opgelost dan kan er geen gasreus ontstaan. TOI 5205b zou dan ook niet ontstaan moeten zijn, daarom spreekt men van een ‘verboden’ planeet. Maar ja, hij is er wel, dus ergens kloppen de modellen niet. Met de Webb ruimtetelescoop willen ze TOI 5205b verder gaan onderzoeken en dan met name kijken naar de samenstelling van z’n atmosfeer. Dan hopen ze meer te weten te komen over waarom TOI 5205b überhaupt is ontstaan bij de rode dwergster TOI 5205.

Meer informatie vind je in het vakartikel van Shubham Kanodia et al. TOI-5205b: A Short-period Jovian Planet Transiting a Mid-M DwarfThe Astronomical Journal, 2023; 165 (3): 120.

Bron: Carnegie.

Share

Speak Your Mind

*