Hoewel al bijna duizend exoplaneten indirect zijn waargenomen – vooral met behulp van verschuivingen in het spectrum van de ster en via planeetovergangen – en nog veel meer kandidaten op bevestiging wachten, zijn tot nu toe slechts een stuk of tien exoplaneten rechtstreeks in beeld gebracht.
Negen jaar nadat de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht ESO de eerste opname van een exoplaneet bij een bruine dwerg maakte, heeft hetzelfde team een object vastgelegd dat waarschijnlijk het lichtste in zijn soort is.
“Het rechtstreeks vastleggen van exoplaneten is een grote technische uitdaging die de meest geavanceerde instrumenten vereist; dan wel op aarde, dan wel in de ruimte”, zegt Julien Rameau van het Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble in Frankrijk, hoofdauteur van het artikel waarin de ontdekking wordt aangekondigd. “Tot nu toe zijn slechts enkele exoplaneten rechtstreeks waargenomen, waardoor elke nieuwe ontdekking een belangrijke mijlpaal is in het onderzoek van deze reuzenplaneten.”
Zwakke stip
Bij de nieuwe waarnemingen vertoont de vermoedelijke planeet zich als een zwakke, maar duidelijke stip bij de jonge ster HD95086. Een latere waarneming heeft aangetoond dat hij zich samen met de ster langs de hemel verplaatst. Dit wijst erop dat het object, dat de aanduiding ‘HD95086 b’ heeft gekregen, in een baan om de ster draait. Uit zijn helderheid kan worden afgeleid dat hij niet meer dan ongeveer vier of vijf keer zo zwaar is als de planeet Jupiter.
De pas ontdekte planeet draait op ruime afstand om HD95086: hun onderlinge afstand is ongeveer 56 keer zo groot als de afstand tussen de zon en de aarde, oftewel tweemaal de afstand tussen de zon en de verste planeet Neptunus. De ster zelf is iets zwaarder dan de zon en omgeven door een schijf van puin. Deze eigenschappen zijn voor astronomen een aanwijzing dat er mogelijk jonge, zware planeten om de ster draaien. Het stelsel is ongeveer 300 lichtjaar van ons verwijderd.
Opgeschoven planeet
De jonge leeftijd van de ster, slechts 10 tot 17 miljoen jaar, doet vermoeden dat deze nieuwe planeet is ontstaan binnen de schijf van gas en stof die de ster omringt. “Zijn huidige locatie roept vragen op over zijn ontstaansproces. Hij is ofwel ontstaan doordat gesteenten tot een vaste kern zijn samengeklonterd, waarna zich door aantrekking van gas uit de omgeving een dichte atmosfeer heeft gevormd, ofwel voortgekomen uit een samenballing van gas die het resultaat was van gravitationele instabiliteiten in de schijf”, legt mede-teamlid Anne-Marie Lagrange uit. “De planeet zou naar zijn huidige locatie kunnen zijn opgeschoven door interacties tussen hem en de schijf of tussen hem en andere planeten.”
Het onderzoeksteam heeft gebruik gemaakt van NACO, het adaptieve optische instrument van een van de 8,2-meter telescopen van de VLT. Dit instrument stelt astronomen in staat om de vertroebelende effecten van de aardatmosfeer te corrigeren en zeer scherpe opnamen te maken.
Een ander teamlid, Gaël Chauvin, voegt daaraan toe: “Gezien de helderheid van de ster moet HD95086 b een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 700 graden Celsius hebben. Dat is koel genoeg om waterdamp en mogelijk ook methaan in zijn atmosfeer aanwezig te laten zijn. Het is een prachtig object voor het SPHERE-instrument dat binnenkort aan de VLT wordt gekoppeld. Mogelijk zullen daarmee ook dichter bij de ster planeten worden ontdekt; als die bestaan.”