Buitenaards leven - exoplaneten

Astronomen ontdekken nieuw meervoudig planetair circumbinair systeem

Circumbinaire planeetsystemen bevatten planeten die rond twee sterren draaien, in plaats van om een ster, zoals in ons zonnestelsel.

Een artist impressie van een multiplanetair circumbinair systeem.
Een artist impressie van een multiplanetair circumbinair systeem. Credit: NASA’s Ames Research Center / JPL-Caltech / T. Pyle.

Circumbinaire planeten zijn planeten die om beide sterren van een centraal binair systeem draaien.

Ze waren ooit beperkt tot de sciencefiction (Tatooine) maar de ontdekking van Kepler-16b maakte de weg vrij voor de detectie van 14 transiterende planeten in 12 binaire systemen door de Kepler/k2- en TESS-missies van de NASA.

Van de 12 transiterende circumbinaire planetenstelsels die tot nu toe zijn gevonden herbergt slechts één meerdere circumbinaire planeten. Dat systeem is Kepler-47.

Kepler-47b, d en c hebben omlooptijden van respectievelijk 49,5, 187,4 en 303,2 dagen, waarbij de baan van Kepler-47c de planeet net binnen de bewoonbare zone van het systeem brengt.

Planeetvormende schijven rond dubbelsterren zijn moeilijke omgevingen voor planeetvorming en ontdekkingen van circumbinaire planeten bieden daarom inzicht in de vormings- en migratiemechanismen die in deze unieke omgevingen spelen.

De nieuw gevonden planeet draait in een baan om TOI-1338, een binair systeem op een afstand van ongeveer 1317 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Pictor – Schilder.

Het system is ook bekend als TIC 260128333, TYC 8593-950-1 en 2MASS J06083197-5932280 en het bestaat uit twee eclipserende sterren die met een periode van 14,6 dagen om een gemeenschappelijk zwaartepunt draaien.

Een exoplaneet, TOI-1338A heeft ongeveer 10% meer massa dan de Zon terwijl de andere ster, TOI-1338B koeler, zwakker en een massa van ongeveer een derde zonsmassa heeft.

In 2020 werd TOI-1338b gevonden. Deze circumbinaire planeet heeft een grootte van 6,7 keer de Aarde, een massa van bijna 22 keer de Aarde en draait met een periode van 95 dagen om de twee sterren heen. De planeet werd gevonden met behulp van de TESS.

De nieuwe planeet, TOI-1338c met gevonden met behulp van de radiale snelheidsmethode en de HARPS en ESPRESSO-spectrografen als onderdeel van het Binaries Escorted By Orbiting Planets (BEBOP)-project.

De exoplaneet heeft de bijnaam BEBOP-1c gekregen en heeft een massa van 65 keer de Aarde en een baanperiode van 215 dagen.

Met een omlooptijd van ongeveer 6,5 keer die van de dubbelster is BEBOP-1c bijna zo dicht mogelijk bij de sterren – no dichterbij end e ster zou door het sterke zwaartekrachtsveld van de dubbelster uit het systeem worden geschopt. Dat geldt overigens ook voor TOI-1338b, ook die staat op het randje om uit het nest te worden gegooid.

Planeten ontstaan in een schijf van materie rond een jonge ster waar massa zich geleidelijk verzamelt tot planeten. In het geval van circumbinaire geometrieën omringt de schijf beide sterren. Terwijl beide sterren om elkaar heen draaien gedragen ze zich als een gigantische peddel die de schijf dicht bij hen verstoort en planeetvorming voorkomt, behalve van in gebieden die stil en ver weg van de dubbelster zijn.

Het is gemakkelijker om de locatie en omstandigheden van planeetvorming in circumbinaire sterren te lokaliseren in vergelijking met enkelvoudige sterren zoals de Zon.

Een artikel waarin de ontdekking wordt beschreven is in het tijdschrift Nature Astronomy gepubliceerd.

Artikel: M.R. Standing et al. Radial-velocity discovery of a second planet in the TOI-1338/BEBOP-1 circumbinary system. Nat Astron, published online June 12, 2023; doi: 10.1038/s41550-023-01948-4

Eerste publicatie: 18 juni 2023
Bron: sci-news