Een zonnestelsel in de maak? Twee planeten-in-wording ontdekt in de schijf rond een jonge ster

VLT-opnamen van twee planeten-in-wording rond de jonge ster WISPIT 2. Credits: ESO/C. Lawlor, R. F. van Capelleveen et al.

Astronomen hebben vastgesteld dat zich in de schijf rond een jonge ster met de aanduiding WISPIT 2 twee planeten aan het vormen zijn. Eén van deze planeten was al eerder ontdekt, en nu heeft het onderzoeksteam met behulp van telescopen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) ook de aanwezigheid van een tweede planeet kunnen bevestigen. De nieuwe waarnemingen en de unieke structuur van de schijf rond de ster wijzen erop dat het WISPIT 2-stelsel overeenkomsten vertoont met een jong zonnestelsel.

‘WISPIT 2 geeft ons een kijkje in ons eigen verleden’, zegt Chloe Lawlor, promovendus aan de Universiteit van Galway, Ierland, en hoofdauteur van de studie die vandaag in The Astrophysical Journal Letters is gepubliceerd.

Het WISPIT 2-stelsel is – na PDS 70 – pas het tweede tweede stelsel waarin twee planeten rechtstreeks zijn waargenomen terwijl ze zich nog aan het vormen zijn. Maar WISPIT 2 heeft een veel omvangrijkere schijf met opvallende leemtes en ringen. ‘Deze structuren wijzen erop dat er momenteel meer planeten ontstaan, die we vroeg of laat zullen kunnen detecteren,’ zegt Lawlor.

Spectrum van de jonge exoplaneet WISPIT 2c. Credits: ESO/C. Lawlor, R. F. van Capelleveen et al.

‘WISPIT 2 voorziet ons van een uniek laboratorium waarin we de vorming van compleet planetenstelsel kunnen observeren’, zegt Christian Ginski, medeauteur van de studie en onderzoeker aan de Universiteit van Galway. Aan de hand van zulke waarnemingen willen astronomen beter leren begrijpen hoe jonge planetenstelsels zich ontwikkelen tot volwassen stelsels als het onze.

De eerste pasgeboren planeet die in dit stelsel werd opgemerkt – WISPIT 2b — werd vorig jaar ontdekt. Deze planeet heeft bijna vijf keer zoveel massa als de planeet Jupiter en draait in een baan om de centrale ster op een afstand die ongeveer zestig keer zo groot is als de afstand tussen de aarde en de zon. ‘Deze ontdekking van een nieuwe wereld-in-wording toonde echt het verbazingwekkende potentieel van onze huidige instrumentatie aan’, aldus Richelle van Capelleveen, promovendus aan de Sterrenwacht Leiden en leider van het eerdere onderzoek. Nadat een tweede object in de buurt van de ster was gedetecteerd ^[1]De eerste aanwijzingen voor de aanwezigheid van een tweede planeet kwamen voort uit waarnemingen die werden verricht met de MagAO-X van de Universiteit van Arizona op de 6,5-meter Magellan-telescopen … Lees verder, bevestigden metingen met de Very Large Telescope (VLT) en de VLT Interferometer (VLTI) van ESO diens planetaire aard. De nieuwe planeet – WISPIT 2c – staat vier keer dichter bij de centrale ster en heeft tweemaal zoveel massa als WISPIT 2b. Beide planeten zijn gasreuzen, vergelijkbaar met de buitenste planeten van ons zonnestelsel.

De jonge ster WISPIT 2 in het sterrenbeeld Arend. Credits: ESO, IAU and Sky & Telescope

Bij de bevestiging van het bestaan van WISPIT 2c maakte het team gebruik van het SPHERE-instrument van ESO’s VLT, waarmee een opname van het object werd gemaakt. Vervolgens gebruikte het team het GRAVITY+-instrument op de VLTI om te bevestigen dat het object inderdaad een planeet was. ‘Cruciaal voor ons onderzoek was de recente upgrade van GRAVITY+: zonder deze zouden we de planeet niet zo dicht bij zijn ster hebben kunnen detecteren’, zegt Guillaume Bourdarot, medeauteur van de studie en onderzoeker aan het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, Duitsland.

Beide planeten van WISPIT 2 bevinden zich in opvallende leemtes in de stofschijf rond de jonge ster. Deze leemtes zijn het gevolg van de ontwikkeling van de beide planeten: deeltjes in de schijf hopen zich op, waarna hun zwaartekracht meer materiaal aantrekt totdat er een planetaire ‘embryo’ ontstaat. Het resterende materiaal rondom elke leemte vormt de karakteristieke stofringen in de schijf.

Afgezien van de leemtes waarin de twee planeten zijn aangetroffen is er verderop in de schijf van WISPIT 2 nog minstens één kleinere leemte te zien. ‘We vermoeden dat deze leemte door een derde planeet is uitgesleten’, zegt Lawlor, ‘Dat deze leemte smaller en ondieper is, wijst erop dat zijn massa niet groter is dan die van Saturnus.’

Het team staat te popelen om vervolgwaarnemingen te gaan doen. ‘Met de komende Extremely Large Telescope van ESO zullen we wellicht in staat zijn om zo’n planeet rechtstreeks in beeld te brengen, aldus Ginski’. Bron: ESO.

Gerelateerde Astroblogs:

‘Grote verrassing’: astronomen ontdekken planeet in loodrechte baan om dubbelster Eerste ringvormende ingebedde planeet ontdekt rond jonge zonachtige ster Zes miljard ton per seconde: eenzame planeet ontdekt die in recordtempo groeit