Je leest:

Eerste foto exoplaneet bevestigd

Eerste foto exoplaneet bevestigd

Auteur: | 2 mei 2005

Sterrenkundigen maakten nieuwe opnamen van de begeleider rond de bruine dwergster 2M1207, die bevestigen dat het om een planeet gaat met een massa van vijfmaal die van Jupiter. Het is daarmee de eerste echte foto van een planeet buiten ons zonnestelsel.

Al in september 2004 claimden de Europese sterrenkundigen Gael Chauvin en Cristophe Dumas een ‘exoplaneet’ te hebben waargenomen bij 2M1207. Omdat 2M1207 een bruine dwerg is, is het in feite geen echte ster met stabiele waterstoffusie in haar kern, maar een ‘doodgeboren’ ster die warmte uitstraalt doordat zij in het begin deuterium verbrandt en ook daarna nog warmte uitstraalt doordat zij wat verder samentrekt. De oppervlaktetemperatuur van de bruine dwerg bedraagt ruwweg 1000 graden. De warmtestraling van ster kan daarom nog het beste worden waargenomen in infrarood licht.

Aangezien ook reuzenplaneten als Jupiter nog wat warmtestraling uitzenden door samentrekking, zijn ook zij met infraroodapparatuur waarneembaar. Toch zijn reuzenplaneten rondom een normale ster niet of nagenoeg niet te zien. Hun zwakke licht wordt overstraald door de felle ster waar omheen zij cirkelen. Maar 2M1207 zendt niet veel meer straling uit dan zijn begeleidende planeet. Daardoor konden Chauvin en Dumas het tweetal direct fotograferen in plaats van de planeet uit indirecte aanwijzingen af te leiden.

Opname van de bruine dwerg 2M1207 (in het midden) en zijn begeleider (linksonder). De foto is een samenstelling van drie opnamen in het nabije infrarood (H-, K- en L’-banden) met de NACO adaptieve optiek faciliteit van de 8,2-meter VLT Yepun-telescoop op het ESO-observatorium op de Chileense berg Paranal. bron: ESOklik op de afbeelding voor een grotere versie

Hoewel de begeleider van 2M1207 al in april vorig jaar met het NACO-instrument van een van de vier telescopen van ESO’s Very Large Telescope (VLT) was vastgelegd, stond nog lang niet vast dat het om een exoplaneet zou gaan. Het kon een toevallig bij de ster staand object zijn, dichter naar ons toe of verder van de ster af, maar wel in dezelfde richting aan de hemel.

Klik hier voor het interview met dr. Gael Chauvin (ESO), de leider van het team dat de foto maakte. De video (20 Mb) laat ook een animatie zien van het 2M1207-stelsel. Bron: ESO

‘De nieuwe opnamen tonen aan dat de twee echt bij elkaar horen,’ vertelde Gael Chauvin gisteren: ‘We hebben beide objecten een jaar lang gevolgd en kunnen nu concluderen dat zij gezamenlijk door ons melkwegstelsel bewegen. De afstand van de begeleider tot de bruine dwerg bedraagt 55 maal de afstand van de aarde tot de zon. Voor zover we kunnen nagaan is zijn massa slechts 5 maal die van Jupiter en mogelijk zelfs nog wat minder. Spectraalopnamen laten ook sterke absorptiebanden van watermoleculen zien. Dat bewijst dat het in de atmosfeer van de begeleider relatief koud moet zijn.’

Een artistieke weergave van de eerstgefotografeerde exoplaneet (voorgrond, rechts) rond de bruine dwerg 2M1207 (achtergrond, links). De planeet heeft een massa van 5 Jupitermassa’s. De bruine dwerg zendt maar honderdmaal meer infrarood licht uit en ‘weegt’ vermoedelijk slechts 25 Jupitermassa’s. De twee objecten zijn 55 maal de afstand van onze aarde tot de zon van elkaar verwijderd. Dat is ruwweg tweemaal de afstand van Neptunus tot de zon. De omlooptijd van de begeleider rondom het gemeenschappelijke zwaartepunt met de bruine dwerg bedraagt op die afstand ruwweg 2500 jaar. bron: ESO/VLTklik op de afbeelding voor een grotere versie

‘Planeet’, ‘relatief koud’ en ‘watermoleculen’: zulke woorden klinken doorgewinterde sciencefiction-liefhebbers natuurlijk als muziek in de oren. En toch zal 2M1207B, (zoals de nieuwe exoplaneet voortaan zal worden genoemd) niet direct op de nominatie staan voor een Star Trek-achtige missie in de toekomst. De bruine dwerg is een mislukte ster, die zelf maar 13 tot 84 maal zo zwaar is als Jupiter. Hij kan zijn op grote afstand bewegende begeleider dus nooit van genoeg warmte voor het laten ontstaan of in stand houden van leven voorzien. Ook is de nieuwe exoplaneet vanwege zijn grote afstand tot de bruine dwerg nooit als een normale planeet ontstaan. ‘Normaal’ wil zeggen door aangroeiing in een afgeplatte ring van stofdeeltjes rondom een jonge ster. 2M1207B is hoogstwaarschijnlijk net zo’n mislukte ster als de bruine dwerg die hij begeleidt. Hij is dan rechtstreeks ontstaan uit samentrekking van een interstellaire gas- en stofwolk en dus niet een nevenproduct van zijn centrale ster. 2M1207B heeft alleen nog minder massa dan een bruine dwerg en ligt daardoor in het massagebied dat sterrenkundigen voor planeten hebben gedefinieerd. De bruine dwerg 2M1207A is een van de sterren van de TW Hydrae associatie op 230 lichtjaar afstand van de aarde. Deze in de buurt van elkaar ontstane sterren zijn nog maar 8 miljoen jaar oud.

AB Pictoris, met linksonder zijn begeleider. Door het felle licht van de ster met een masker af te dekken werd voorkomen dat haar begeleider werd overstraald. bron: ESO/VLTklik op de afbeelding voor een grotere versie

Nog meer exoplaneten op de korrel

Naast de bruine dwerg en zijn begeleider heeft hetzelfde Europees/Amerikaanse team nog een andere ster met een exoplaneet op de korrel. Het gaat daarbij om AB Pictoris, een jonge ster op ongeveer 150 lichtjaar afstand van de aarde. De massa van de waargenomen begeleider van deze ster wordt geschat op 13 tot 14 maal de massa van Jupiter. Dat is dus op de grens (13,6 Jupitermassa’s) van zware planeten en bruine dwergen.

Opname van de ster GQ Lupi (links) en haar lichtzwakke begeleider. Deze ‘exoplaneet’ is misschien wel 42 keer zo zwaar als Jupiter. In dat geval gaat het om een mislukte ster, een bruine dwerg. bron: ESO/VLTklik op de afbeelding voor een grotere versie

Een ander team sterrenkundigen publiceerde vorig jaar een foto van de ster GQ Lupi op 400 lichtjaar afstand van de aarde. Ook daarop is een zwakke begeleider van de ster te zien. De massa van dat object wordt echter geschat tot 42 Jupitermassa’s, wat het tot een bruine dwerg in plaats van een planeet maakt.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Astronet.
© Astronet, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 mei 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.