Een planeet en zijn Trojaan in een baan om een ster in het PDS 70-systeem (geannoteerd) . Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Balsalobre-Ruza et al.
Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben astronomen het mogelijke broertje of zusje gevonden van een planeet die rond een verre ster draait. Het team heeft een wolk met brokstukken ontdekt die mogelijk in dezelfde baan als deze planeet draait. Volgens hen kan de wolk de bouwstenen bevatten van een nieuwe planeet of de overblijfselen van een al gevormde planeet. Als deze ontdekking wordt bevestigd, zou dat het sterkste bewijs zijn dat twee exoplaneten één baan kunnen delen.
“Twee decennia geleden voorspelde de theorie dat paren planeten met een vergelijkbare massa dezelfde baan om hun ster kunnen delen, de zogenaamde Trojaanse of co-orbitale planeten. Nu hebben we voor het eerst bewijs gevonden voor dat idee,” zegt Olga Balsalobre-Ruza, student aan het Centro de Astrobiología in Madrid, Spanje, die het artikel leidde dat vandaag is gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics.
Een planeet en zijn Trojaan in een baan om een ster in het PDS 70-systeem. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Balsalobre-Ruza et al.
Trojanen, rotsachtige objecten in dezelfde baan als een planeet, komen veel voor in ons eigen zonnestelsel [1]Toen de planetoïden in de baan van Jupiter werden ontdekt, kregen ze de namen van de helden uit de Trojaanse oorlog. Daardoor verwijst de naam Trojanen nu naar deze objecten.. Het bekendste voorbeeld zijn de Trojaanse planetoïden van Jupiter — meer dan 12.000 rotsachtige objecten die zich in dezelfde baan rond de zon bevinden als de gasreus. Astronomen hebben voorspeld dat Trojanen, en in het bijzonder Trojaanse planeten, ook rond een andere ster dan onze zon zouden kunnen bestaan, maar het bewijs daarvoor is schaars. “Exotrojanen [Trojaanse planeten buiten het zonnestelsel] zijn tot nu toe als eenhoorns: ze bestaan op papier, maar niemand heeft ze ooit ontdekt,” zegt co-auteur Jorge Lillo-Box, senior onderzoeker bij het Centro de Astrobiología.
Overzichtsfoto van de hemel rond PDS 70. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2.
Een internationaal team van wetenschappers heeft nu ALMA, waarin ESO partner is, gebruikt om het sterkste waarnemingsbewijs tot dusver te vinden dat Trojaanse planeten bestaan in het PDS 70-systeem. Van deze jonge ster is bekend dat hij twee reusachtige, Jupiter-achtige planeten herbergt, PDS 70b en PDS 70c. Na analyse van ALMA-waarnemingen uit het archief ontdekte het team een wolk van brokstukken op de plaats in de baan van PDS 70b waar Trojaanse planeten volgens de voorspelling kunnen voorkomen.
Trojanen bevinden zich in de zogeheten Lagrangiaanse zones. Dat zijn twee uitgestrekte gebieden in de baan van een planeet waar de gecombineerde zwaartekracht van de ster en de planeet materie in haar greep houdt. Bij het bestuderen van deze twee gebieden in de baan van PDS 70b ontdekten astronomen een zwak signaal van één ervan. Dat wijst erop dat zich daar een wolk van brokstukken kan bevinden met een massa die ruwweg twee keer zo groot is als die van onze maan.
De dwergster PDS 70 in het sterrenbeeld Centaurus. Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope.
Het team denkt dat deze puinwolk wijst op een Trojaanse wereld of op een planeet die zich aan het vormen is. “Kun je je voorstellen dat twee planeten de duur van het jaar en de omstandigheden delen? Ons werk is het eerste bewijs dat dit soort werelden kan bestaan,” zegt Balsalobre-Ruza. “Ik vind het verbluffend dat planeten dezelfde baan kunnen delen.”
“Ons onderzoek is een eerste stap om te zoeken naar co-orbitale planeten in een zeer vroeg stadium van hun vorming,” zegt co-auteur Nuria Huélamo, een senior onderzoeker bij het Centro de Astrobiología. “Het roept nieuwe vragen op over de vorming van Trojanen, hoe ze evolueren en hoe vaak ze voorkomen in verschillende planetenstelsels,” voegt Itziar De Gregorio-Monsalvo toe, hoofd van het ESO Office for Science in Chili, die ook heeft meegewerkt aan dit onderzoek.
Om hun detectie te bevestigen, moet het team wachten tot na 2026. Dan willen ze ALMA gebruiken om te zien of zowel PDS 70b als zijn broederwolk van brokstukken gelijk optrekken in hun baan rond de ster. “Dat zou dan een doorbraak zijn op het gebied van exoplaneetonderzoek,” zegt Balsalobre-Ruza.
“De toekomst van dit onderzoeksgebied is erg spannend. We kijken dan ook uit naar de uitbreiding van ALMA die gepland staat voor 2030. Daarmee kunnen we Trojanen in veel andere sterren karakteriseren,” concludeert De Gregorio-Monsalvo.
Bron: ESO.
Voetnoten
| ↑1 | Toen de planetoïden in de baan van Jupiter werden ontdekt, kregen ze de namen van de helden uit de Trojaanse oorlog. Daardoor verwijst de naam Trojanen nu naar deze objecten. |
|---|
Speak Your Mind