Kometen gevonden bij de ster Beta Pictoris

Een team van Franse astronomen heeft met behulp van het HARPS-instrument van de 3,6 meter telescoop van de La Silla sterrenwacht in Chili ongeveer 500 kometen ontdekt bij de ster Beta Pictoris. Ze kunnen twee families van kometen onderscheiden: oude kometen die al verschillende passages langs de ster hebben gemaakt en jonge kometen die vermoedelijk zijn ontstaan doordat meer recent grote objecten in stukken zijn gebroken.

β Pictoris is een jonge ster die relatief dichtbij de Aarde staat. De ster maakt deel uit van het sterrenbeeld Pictor (Schilder) en bevindt zich op een afstand van ongeveer 63 lichtjaar. De ster is ongeveer 20 miljoen jaar oud. De ster wordt omringd door een gigantische schijf van divers materiaal. Het sterrenbeeld bevindt zich aan de zuidelijke sterrenhemel en is in Nederland nooit zichtbaar.

Astronomen kunnen al bijna 30 jaar kleine helderheidsveranderingen waarnemen in het licht van de ster waarvan men al aannam dat deze worden veroorzaakt door de passage van kometen voorlangs de ster.

Kometen zijn kleine hemellichamen met een doorsnede van een paar kilometer die veel ijs bevatten. Dit ijs zal verdampen als de komeet in de buurt van zijn ster komt waarbij er een grote staart van gas en stof wordt gevormd die licht van de ster kan absorberen. De zwakke kometen verdwijnen in het licht van hun ster en zijn dus niet rechtstreeks waarneembaar.

Het team van Franse astronomen heeft meer dan 1000 waarnemingen die in de periode 2003 – 2011 zijn gedaan bestudeerd met behulp van de HARPS. Ze hebben 493 verschillende exo-kometen geselecteerd. Zorgvuldige analyse van de gegevens leidde tot metingen van de snelheid van de kometen en de grootte van de gaswolken. Er konden ook andere baanelementen worden bepaald zoals de vorm en de richting van de baan en de afstand tot de ster.

Deze analyse leidde ertoe dat men twee families van kometen kon onderscheiden. Een familie van oude kometen van wie de baan worden gecontroleerd door een grote planeet en een tweede familie van kometen die vermoedelijk zijn ontstaan doordat recent één of meer grotere objecten in stukken zijn gebroken. Overigens zijn ook in ons eigen zonnestelsel verschillende families van kometen te onderscheiden.

De exo-kometen van de eerste familie hebben gevarieerde banen en een zwakke activiteit; ze vormen weinig gas en stof als ze de ster passeren. Dit suggereert dat de kometen al verschillende malen de ster zijn gepasseerd waardoor ze minder materiaal over hebben voor de productie van gas en stof.

De kometen van de tweede familie zijn veel actiever en vertonen allemaal overeenkomstige banen. Ze vertonen grote overeenkomsten met de Kreutz-familie in ons eigen zonnestelsel. De kometen van deze familie zijn vermoedelijk allemaal ontstaan uit één en dezelfde bron

Het is voor het eerst dat een statistische studie de banen en de eigenschappen van een groot aantal exo-kometen bepaald. De studie levert een belangrijke bijdrage aan onze kennis over het ontstaan van ons eigen zonnestelsel 4,5 miljard jaar geleden.

De bevindingen zijn gepubliceerd in Nature.

_____

F. Kiefer et al. 2014. Two families of exocomets in the β Pictoris system. Nature 514, 462–464; doi: 10.1038/nature13849