Exoplaneet gevonden in een baan rond een witte dwerg

Astronomen hebben met behulp van een techniek die gravitationele microlensing wordt genoemd een grote exoplaneet gevonden in een Jupiterachtige baan rond een witte dwerg. Het systeem bevindt zich op een afstand van ongeveer 6500 lichtjaar in de richting van het centrum van ons sterrenstelsel. Astronomen denken dat dit stersysteem grote overeenkomsten vertoont met hoe ons eigen zonnestelsel ooit zal eindigen.

Artist impressie MOA-2010-BLG-477
Artist impressie van MOA-2010-BLG-477Lb exoplaneet en zijn witte dwergster. Credit: W.M. Keck Observatory / Adam Makarenko.

Microlensing is een techniek waarmee koude planeten met een massa vanaf de Aarde en groter en objecten rond allerlei soorten sterren, waaronder witte dwergen, kunnen worden gevonden. Anders dan andere detectiemethodes is de methodiek niet afhankelijk van licht dat van de moederster afkomstig is.

De microlensing gebeurtenis MOA-2010-BLG-477l werd voor het eerst op 2 augustus 2010 waargenomen door de Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) samenwerking. Het doel werd daarna in 2015, 2016 en 2018 met behulp van de nabije infraroodcamera NIRC2 aan de Keck-II telescoop op Hawaï bestudeerd.

Toen de onderzoekers naar de gelensde ster wilden kijken zagen ze, geheel onverwachts, dat het sterlicht niet helder genoeg was om van een gewone hoofdreeksster afkomstig te zijn. Een bruine dwerg werd door de astronomen uitgesloten.

Ook de aanwezigheid van een neutronenster of een zwart gat kon men uitsluiten en dit moet dan betekenen dat de planeet rond een witte dwerg draait. Het biedt een glimp van hoe ons zonnestelsel eruit za zien na de verdwijning van de Aarde, weggevaagd door de catastrofale ondergang van de Zon, aldus de onderzoekers.

MOA-2010-BLG-477
Opname met behulp van adaptieve optiek van MOA-210-BLG-477L vanaf de Keck sterrenwacht: (a) een opname verkregen in 2015 met de NIRC2 camera gecentreerd op MOA-2010-BLG-477; (b) een ingezoomde weergave van 0,36 boogseconden van hetzelfde beeld als (a); het heldere object in het midden is de bron; naar het noordoosten (linksboven) een niet-verwante ster; (c) het veld in 2018; de contouren geven de waarschijnlijke posities aan van een mogelijke hoofdreekster met behulp van beperkingen van microlensing-parallax en relatieve eigenbeweging van de lensbron; zo’n gastster wordt niet gedetecteerd. Credit: Blackman et al., doi: 10.1038/s41586-021-03869-6.

Aan de hand van de nabij-infrarode gegevens van de Keck bepaalden de astronomen dat het MOA-2010-BLG-477L systeem een witte dwergster met een massa van 0,53 zonsmassa bevat. Om de ster draait een exoplaneet met een massa van 1,4 * Jupiter, MOA-2010-BLG-477Lb, die ongeveer 2,8 AE van de ster is gescheiden.

Het system is het bewijs dat planeten rond een witte dwerg kunnen overleven als hun ster aan het einde van zijn bestaan explodeert en het ondersteunt de voorspelling dat meer dan de helft van de witte dwergen Jupiterachtige begeleiders heeft.

Vanwege de analogie met ons zonnestelsel denken de onderzoekers dat Jupiter en Saturnus de rode reuzenfase van onze Zon kunnen overleven. Omdat de Aarde zich veel dichterbij de Zon bevindt ziet de toekomst voor onze planeet er veel minder rooskleurig uit.

Als de mensheid naar een maan van Jupiter of Saturnus zou willen verhuizen voordat de Zon de Aarde tijdens zijn rode superreusfase verbrandt dan zouden we nog steeds in een baan om de Zon blijven, hoewel we dan niet heel erg lang op de warmte van de Zon als zijnde een witte dwerg zouden kunnen blijven vertrouwen.

De ontdekking is beschreven in een artikel dat in Nature is gepubliceerd.

Artikel: J.W. Blackman et al. 2021. A Jovian analogue orbiting a white dwarf star. Nature 598, 272-275;

Eerste publicatie: 16 oktober 2021
Bron: Sci-News