Exoplaneet Fomalhaut b bestaat helemaal niet

Artist impression van Fomalhaut b
De data van de Hubble onthulden een stofwolk die ontstaan is uit een botsing tussen twee grote objecten in een baan rond Fomalhaut. Het is voor het eerst dat astronomen een dergelijke gebeurtenis rond een andere ster hebben waargenomen. Credit: NASA / ESA / Hubble / M. Kornmesser.

De rechtstreeks waargenomen grote exoplaneet Fomalhaut b is in feite een uitdijende stofwolk die is ontstaan tijdens een enorme botsing tussen twee grote planetesimalen in een extrasolair planetensysteem. Dit schrijven astronomen van de Steward sterrenwacht van de universiteit van Arizona.

Fomalhaut is een ster van spectraalklasse A. De ster is ongeveer 25 lichtjaar van de Aarde verwijderd. We kunnen Fomalhaut vinden in het sterrenbeeld Zuidervis – Piscis Austrinus. De ster heeft een massa van 2 zonsmassa en is 20 * helderder dan de Zon. De ster wordt omringd door een ring van stof en puin.

In 2008 kondigden astronomen die met de Hubble Space Telescope werkten aan dat ze een planeet hadden gevonden in een baan rond Fomalhaut. Fomalhaut b, zoals de planeet werd aangeduid, was de eerste planeet die rechtstreeks in zichtbaar licht werd waargenomen.

Echter, opvolgende waarnemingen van de planeet riepen vragen op over de status: anders dan andere exoplaneten was Fomalhaut b helder in zichtbaar licht en infrarood licht helemaal afwezig.

Astronomen stelden voor dat de extra helderheid afkomstig kon zijn van een enorme schil of ring van stof die om het object draaide en die mogelijk verband hield met een botsing. De waarnemingen van de Hubble suggereerden ook dat het mogelijk geen elliptische baan volgt, iets wat planeten normaliter wel doen.

Volgens de onderzoekers is het Fomalhaut-systeem de ultieme laboratoriumtest voor alle ideeën over hoe exoplaneten en stersystemen evolueren.

Astronomen hebben bewijs van dergelijke botsingen in andere systemen maar op deze grote schaal is het nog nergens waargenomen. Dit is een blauwdruk van hoe planeten elkaar vernietigen.

Volgens de onderzoekers zijn deze botsingen extreem zeldzaam en dus is het geweldig dat ze het nu kunnen waarnemen. Men was zogezegd op het juiste moment op de juiste tijd om een dergelijke gebeurtenis met de Hubble waar te nemen.

De onderzoekers hebben alle beschikbare gegevens van de Hubble over Fomalhaut b gebruikt, waaronder ook de meest recente waarnemingen en die vertoonden verschillende kenmerken die er allemaal op wezen dat er nooit een object met de grootte van een planeet heeft bestaan.

Hubble fotografeert Fomalhaut b
De waarnemingen van de Hubble van de groter wordende stofwolk rond Fomalhaut b tussen 2004 en 2013; de wolk is ontstaan uit een botsing tussen twee grote objecten die rond Fomalhaut draaien. Credit: NASA / ESA / Hubble / A. Gáspár & G. Rieke, University of Arizona.

Opnames die de Hubble in 2014 maakte toonden aan dat Fomalhaut b was verdwenen. Eerdere opnames lieten zien dat het object in de tijd steeds zwakker werd. Voor de onderzoekers was het wel duidelijk dat Fomalhaut b dingen deed die een normale planeet niet zou doen.

Dit alles leidde tot de conclusie dat Fomalhaut b geen probleem is maar een langzaam uitdijende wolk die de ruimte in is geblazen toen twee komeetachtige objecten met elkaar in botsing kwamen.

De onderzoekers schatten dat elk van deze objecten een doorsnede had van ongeveer 200 kilometer. Ze denken dat er gemiddeld iedere 200.000 jaar een dergelijke botsing plaatsvindt in het Fomalhautsysteem. Verder denken ze dat de botsing niet lang voor de eerste waarnemingen van Fomalhaut b heeft plaatsgevonden.

De stofwolk die nu bestaat uit deeltjes die kleiner zijn dan 1 µm bevindt zich onder de detectiegrens van de Hubble.

Men denkt dat de stofwolk nu groter is dan de baan van de Aarde om de Zon. Het is net zo verwarrend dat het object zich niet in een elliptische baan bevindt zoals verwacht voor planeten, maar een hyperbolische baan volgt. Eg naar een ontsnappingskoers.

Een recent ontstane grote stofwolk die te maken heeft met de sterke straling van de centrale ster Fomalhaut zou zo’n dergelijk traject volgen.

Volgens de astronomen is hun model natuurlijk in staat om alle onafhankelijke parameters van het systeem te verklaren: de expansiesnelheid, het zwakker worden van het object en de gemeten baan.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift “Proceedings of the National Academy of Sciences.

Artikel: András Gáspár & George H. Rieke. New HST data and modeling reveal a massive planetesimal collision around Fomalhaut. PNAS, published online April 20, 2020;

 

Eerste publicatie: 21 april 2020
Bron: diverse persberichten