En ook de ster van Barnard heeft een planeet

De eigenbeweging van de ster van Barnard
De ster van Barnard heeft een grote eigenbeweging. Deze afbeelding toont de verplaatsing tussen 1991 en 2007. We weten nu dat deze nabije ster een planeet heeft.

 

Astronomen zijn er voor 99% zeker van dat deze exoplaneet echt is en dat het geen vals positieve waarneming is. De planeet voor de ster van Barnard – de op drie na meest nabije ster tot de Zon – lijkt een koude super-Aarde te zijn.

De laatste jaren hebben astronomen duizenden exoplaneten ontdekt. Zelfs om de meest nabije ster, Proxima Centauri, draait een planeet met de grootte van de Aarde. Op 14 november 2018 werd er weer eens een opwindende ontdekking aangekondigd: astronomen hebben een super-Aarde gevonden om de meest nabije enkele ster (die ster is de op drie na meest nabije ster) tot onze Zon. Het gaat om de ster van Barnard die ongeveer 6 lichtjaar van ons is verwijderd. De planeet heeft de aanduiding GJ 699 b gekregen. Deze ontdekking was al enkele tientallen jaren in de maak!

In het begin van de jaren ‘60 tot aan de jaren ’70 toe dacht men dat er een planeet om de ster van Barnard draaide. De Nederlandse astronoom Peter van de Kamp nam wiebelingen waar in de beweging van de ster aan de hemel en die konden worden verklaard doordat er planeten aan de ster zouden trekken. Helaas zat van der Kamp ernaast want de wiebelingen die hij waarnam werden veroorzaakt door afwijkingen in de lens. De ster bleef dus een mysterie.

Dat mysterie en de nabijheid van de ster tot de Aarde hebben een internationaal team van astronomen aangemoedigd om opnieuw te gaan zoeken naar een planeet bij de ster van Barnard. Het team, waaronder astronomen van de ESO, het Carnegie Institution for Science en anderen, hebben een artikel gepubliceerd waarin de ontdekking van een planeet wordt aangekondigd.

De astronomen hebben de planeet met dezelfde methode gevonden als die van der Kamp in de jaren ’60 en ’70 gebruikte. Deze methode wordt de radiale snelheidsmethode genoemd. Ze hebben alleen veel grotere en gevoeligere telescopen kunnen gebruiken en veel modernere computertechnieken om de data door te rekenen. De nieuwe planeet bij de ster van Barnard werd gevonden door 20 jaar aan waarnemingen door te rekenen. De gegevens waren afkomstig van zeven verschillende telescopen. Dit leidde tot een hele grote database. In totaal ging het om 771 verschillende waarnemingen, een record voor de radiale snelheidsmethodiek.

De gevonden planeet GJ 699 b is de kleinste en verst van zijn ster verwijderde planeet die tot nu toe aan de hand van de radiale snelheid is ontdekt.

De buren van de Zon
De buren van onze Zon, inclusief de ster van Barnard. Afbeelding via NASA PhotoJournal.

De radiale snelheidsmethode maakt gebruik van het feit dat de aantrekkingskracht van de planeet kleine wiebelingen in de baan van de ster veroorzaakt. De techniek is gebaseerd op het feit dat niet alleen de zwaartekracht van de ster van invloed is op planeten die eromheen draaien maar dat die planeten ook een effect, hoe klein dan ook, hebben op de ster.

Met behulp van deze techniek zijn inmiddels honderden planeten gevonden. Astronomen hebben nu tientallen jaren aan gegevens tot hun beschikking. De nauwkeurigheid van de nieuwe metingen blijft toenemen en dat opent de deuren om super-Aardes in banen om sterren zoals de ster van Barnard te vinden.

Astronomen zijn ervan overtuigd dat de planeet echt bestaat en dat het geen vals positieve detectie is maar ze blijven de snel bewegende ster wel voortdurend waarnemen om zo mogelijke, maar zeer onwaarschijnlijke, natuurlijke veranderingen van de helderheid van de ster die zich zouden kunnen voor doen als een planeet, uit te sluiten

De ster van Barnard vergeleken met de Zon en Jupiter
De ster van Barnard is een rode dwerg. Het is een kleine ster die op de afbeelding in grootte wordt vergeleken met onze Zon en de planeet Jupiter. Credit: Wikimedia Commons.

De gevonden planeet lijkt een super-Aarde te zijn. Dit is een type exoplaneet dat groter is dan de Aarde maar kleiner dan de planeten Uranus of Neptunus. De planeet heeft een massa van 3,2 * de Aarde en draait met een periode van 233 dagen om de ster heen. Op die afstand is de planeet veel kouder dan de Aarde. De ster van Barnard zendt slechts ongeveer 0,4% van de straling van onze Zon uit. De oppervlaktetemperatuur wordt geschat op -150 °C. Dat zorgt ervoor dat de kans dat de planeet bewoonbaar is, erg klein is.

Omdat de ster en zijn planeet zich erg dichtbij bevinden zijn het ideale doelen voor de nog te lanceren Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). Ook de Europese Gaia telescoop zou mogelijk de ster van Barnard kunnen bestuderen. Onlangs is de tweede dataset van de Gaia-missie vrijgegeven en daarmee zijn alweer verschillende belangrijke ontdekkingen gedaan.

De ster van Barnard is de drie na meest nabije ster tot de Zon en de dichtstbijzijnde enkelvoudige ster. De andere drie sterren zijn de sterren van het Alpha Centauri-systeem waar ook Proxima Centauri deel van uit maakt. Het is een rode dwerg waarvan bekend is dat die soms uitbarstingen vertonen maar deze rode dwerg is minder actief dan andere bekende rode dwergen. Zoals alle rode dwergen is deze ster kleiner en vermoedelijk ook veel ouder dan onze Zon.

Ondanks zijn nabijheid tot de Aarde is de ster van Barnard te zwak om met het blote oog waargenomen te worden.

De ster is vernoemd naar de astronoom E.E. Barnard die in 1916 als eerste de grote eigenbeweging van de ster opmerkte. Deze grote eigenbeweging wordt deels veroorzaakt doordat de ster dicht bij ons is maar ook doordat de ster van Barnard met zijn planeet zich in tegengestelde richting van de Zon en de andere nabije sterren door ons sterrenstelsel beweegt. Op de zeer lange termijn zal de afstand tot de ster van Barnard dus gaan toenemen.

Bron: “A super-Earth planet candidate orbiting at the snow-line of Barnard’s Star”

 

Eerste publicatie: 15 november 2018