Very Large Telescope ziet planeet bij de dubbelster b Centauri

Astronomen hebben met behulp van de Very Large Telescope van de ESO een opname weten te maken van een planeet in een baan om de ster b Centauri. Dit is een dubbelster die met het blote oog zichtbaar is. Het is het heetste en meest zware stersysteem tot nu toe waar een planeet bij is gevonden. De planeet draait op een afstand van ongeveer 100 keer de afstand Jupiter – Zon om de dubbelster heen. Astronomen hadden tot nu toe voor onmogelijk gehouden dat er planeten konden bestaan om dergelijke zware en hete sterren.

Exoplaneet bij de ster b Centauri
Deze foto toont ons het zwaarste stersysteem, b Centauri, waar een planeet bij is gevonden. Het is voor het eerst dat astronomen rechtsreeks een planeet hebben waargenomen met een zo zware en hete dubbelster. De twee sterren hebben een massa van minstens 6 zonsmassa, dit is het heldere object linksboven in de opname. De heldere en donkere ringen zijn optische fouten. De planeet is zichtbaar als een heldere punt rechtsonder. Deze heeft een massa van minstens 10 keer Jupiter en draait op een afstand van 100 keer de afstand tussen Jupiter en de Zon om de dubbelster heen. De andere heldere vlek rechtsboven is een heldere achtergrond ster. Door op verschillende tijden opnames te maken konden astronomen de planeet onderscheiden van de achtergrondsterren. De opname werd gemaakt met behulp van het SPHERE-instrument aan de Very Large Telescope van de ESO in Chili. Ook werd er een coronograaf gebruikt om het licht van de zware dubbelster te blokkeren. Credit: ESO/Janson et al.

b Centaur bevindt zich op een afstand van ongeveer 325 lichtjaar in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Centaurus. Het stersysteem (ook bekend als HIP 71865) heeft een massa van minstens 6 zonsmassa en het is daarmee het meest zware systeem waarbij een planeet is bevestigd. Tot nu toe werden planeten gevonden bij sterren tot maximaal 3 zonsmassa.

De meeste zware sterren zijn ook erg heet en dit systeem is daarop geen uitzondering: de hoofdster is een ster van spectraalklasse B die meer dan drie keer zo heet is als de Zon. Die hele hoge temperatuur zorgt ook voor enorm veel ultraviolette en röntgenstraling.

De grote massa en hitte van dit type ster heeft een grote invloed op het omringende gas dat zorgt dat et geen planeetvorming op gang kan komen. Hoe heter de ster hoe meer hoogenergetische straling de ster produceert en die straling zorgt er voor dat het omringende materiaal veel sneller verdampt. B-type sterren worden in het algemeen als behoorlijk destructief beschouwd en gevaarlijk voor de omgeving dus werd aangenomen dat het extreem moeilijk is dat er grote planeten ontstaan bij dergelijke sterren.

Maar de nieuwe ontdekking toont aan dat er toch planeten kunnen ontstaan in dergelijke stersystemen. De planeet bij b Centauri bevindt zich in een heel andere omgeving dan die wij hier op Aarde en in ons zonnestelsel ervaren. De omgeving wordt gedomineerd door extreme straling en alles is er groter: de sterren zijn groter, de planeet is groter en de afstanden zijn groter.

De gevonden planeet, b Centauri (AB) b oftewel b Centauri b, is ook extreem. De planeet heeft een massa van 10 keer Jupiter en het is daarmee een van de zwaarste planeten ooit gevonden. Daarnaast beweegt de planeet in een van de wijdste banen ooit gevonden om zijn ster heen. Die afstand is maar liefst 100 keer groter dan de gemiddelde afstand tussen Jupiter en de Zon. Deze grote afstand tot het centrale sterpaar zou wel eens de redding voor de planeet kunnen hebben betekent.

De resultaten konden worden bereikt dankzij het Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research instrument (SPHERE) gekoppeld aan de Very Large Telescope van de ESO in Chili. SPHERE heeft met succes al meer planeten gevonden bij andere sterren waaronder de eerste opname van twee planeten in baan rond een zonachtige ster.

SPHERE was echter niet het eerste instrument waarmee deze planeet werd vastgelegd. Als onderdeel van hun onderzoek doken de astronomen in de archieven van de ESO en ze ontdekten dat de planeet ook al op opnames staat die meer dan 20 jaar geleden werden gemaakt met de 3,6 meter telescoop van de ESO. Het object werd destijds echter niet als een planeet herkent.

Later in dit decennium zal de Extremely Large Telescope van de ESO in gebruik worden genomen en samen met upgrades aan de VLT kunnen astronomen vermoedelijk meer kennis vergaren over het ontstaan en de kernmerken van de planeet die momenteel nog een groot raadsel is voor de astronomische wereld.

Het onderzoeksartikel is verschenen in het tijdschrift Nature.

Artikel: Markus Janson, A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-04124-8.

Eerste publicatie: 10 december 2021
Bron: ESO