KOI-5Ab: een exoplaneet met drie zonnen

De komende weken reizen we naar de meest bijzondere exoplaneten. Vandaag: KOI-5Ab, een exoplaneet in een systeem dat uit maar liefst drie sterren bestaat.

Vanuit ons eigen zonnestelsel weten we niet beter dan dat planeten rond een enkele ster cirkelen. Groot was dan ook de opwinding toen onderzoekers in 2011 de planeet Kepler-16b ontdekten. De planeet cirkelt niet om één, maar om twee sterren. En dat leverde Kepler-16b direct een bijnaam op: Tatooine – de fictieve thuiswereld van Luke Skywalker die eveneens twee zonnen telt.

Drie zonnen
Maar het kan nog gekker, zo blijkt onder meer uit recent onderzoek. Er zijn namelijk ook exoplaneten die zich in een drievoudig stersysteem bevinden. De bijna over het hoofd geziene KOI-5Ab is er één van.

Herontdekt
KOI-5Ab was de tweede kandidaatplaneet die de zeer productieve planetenjager Kepler opmerkte. Maar omdat de planetenjager de ene na de andere opwindende exoplaneet ontdekte, werd KOI-5Ab al gauw vergeten en het bestaan ervan nooit bevestigd. Tot vorig jaar. In data van ruimtetelescoop TESS dook KOI-5Ab opnieuw op. En nu besloten onderzoekers het er niet bij te laten zitten. Met behulp van telescopen op aarde werd het bestaan van de planeet bevestigd.

Over KOI-5Ab
KOI-5Ab is ongeveer half zo zwaar als Saturnus en doet er vijf dagen over om een rondje om de ster KOI-5A te voltooien. Die ster heeft op geringe afstand een metgezel: KOI-5B. De twee sterren doen er ongeveer 30 jaar over om een rondje om elkaar heen te draaien. En dan is er nog een derde ster – KOI-5C – die zo’n 400 jaar nodig heeft om een rondje om KOI-5A en -B te voltooien.

Roerig
Dat het leven in zo’n drievoudig stersysteem behoorlijk roerig kan zijn, blijkt wel uit het omloopvlak van KOI-5Ab. Dat staat niet op één lijn met het omloopvlak van KOI-5B. En dat is best vreemd, omdat aangenomen wordt dat de sterren en planeten uit dezelfde gas- en stofschijf ontstaan zijn. Onderzoekers denken dat de ietwat afwijkende baan van KOI-5Ab te verklaren is doordat de planeet – toen deze nog bezig was om zich te vormen – een zwaartekrachtsduw heeft gehad van KOI-5B. Hierdoor zou de planeet ook dichter naar KOI-5A toe zijn bewogen.

Planeetvorming
KOI-5A is slechts één van de inmiddels honderden exoplaneten die in twee- of drievoudige stersystemen zijn aangetroffen. Dergelijke exoplaneten mogen zich in flink wat aandacht verheugen, omdat astronomen nog altijd niet goed weten hoe en wanneer planeten in dergelijke stersystemen ontstaan en in hoeverre ze vergelijkbaar zijn met exoplaneten met ‘slechts’ één moederster. “Door KOI-5 gedetailleerder te bestuderen, kunnen we misschien meer inzicht krijgen in hoe het universum planeten maakt,” zo stelde onderzoeker David Ciardi kort nadat het bestaan van KOI-5Ab bevestigd werd.

GW Orionis
Heel waardevol is daartoe ook de recente ontdekking van een planeetvormende schijf in het drievoudige stersysteem GW Orionis. Deze schijf is door toedoen van de drie sterren die het systeem rijk is, flink vervormd, zo bleek uit waarnemingen van de Very Large Telescope en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. “Onze beelden tonen een extreem geval waarbij de schijf niet plat is, maar kromgetrokken, en een ring vertoont die zich uit de schijf heeft losgemaakt,” aldus onderzoeker Stefan Kraus. “Planeten die binnen zo’n gekantelde ring ontstaan zullen in sterk gehelde banen om de ster draaien, en we voorspellen dan ook dat bij toekomstige zoekacties naar planeten, bijvoorbeeld met de ELT (Extremely Large Telescope, red.) tal van planeten in wijde, gekantelde banen ontdekt zullen worden.”

Want meervoudige stersystemen zijn allesbehalve zeldzaam. Ongeveer de helft van alle sterren aan de hemel zou één of meer metgezellen hebben. En afgaand op wat we rond GW Orionis zien, zou je dan ook kunnen verwachten dat er nog heel wat exoplaneten in sterk gekantelde banen en op grote afstand van hun sterren op ontdekking wachten.

Tegelijkertijd is echter nog altijd onduidelijk hoe gemakkelijk planeten in meervoudige stersystemen het levenslicht zien. Hoewel een groot deel van de sterren in het universum minstens één begeleider hebben, zijn er tot op heden veel meer planeten rond enkelvoudige sterren ontdekt dan er in meervoudige stersystemen zijn aangetroffen. Dat kan te verklaren zijn doordat planeten in meervoudige stersystemen vrij zeldzaam zijn. Maar het kan ook te wijten zijn aan het feit dat planeten rond enkelvoudige sterren nu eenmaal gemakkelijker te detecteren zijn. Vervolgonderzoek zal dat uit moeten wijzen en en passant hopelijk ook resulteren in de ontdekking van nog meer opzienbarende exoplaneten!