Wetenschappers hebben een derde, relatief lichte planeet ontdekt bij de nabije ster beta Pictoris. De ontdekking werd gedaan met een combinatie van oude en nieuwe waarnemingen en werpt nieuw licht op de vorming van dit bijzondere planeetsysteem.
Astronomen hebben met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) een derde planeet ontdekt bij de ster beta Pictoris. De nieuwe planeet β Pic d is een stuk lichter dan zijn twee eerder ontdekte broers en zussen en was jarenlang verborgen in archiefbeelden. De vondst bewijst dat zelfs goed bestudeerde planetenstelsels nog verrassingen kunnen bevatten…
Nieuwe planeet duikt op in oude data
De ontdekking is gedaan met het ERIS-instrument op de VLT in Chili en later bevestigd met waarnemingen van de James Webb-ruimtetelescoop. Wat de vondst bijzonder maakt, is dat de planeet niet alleen op nieuwe beelden te zien is, maar ook op archiefopnamen die wel elf jaar oud zijn. “β Pictoris d lijkt al die tijd verstoppertje met ons te spelen en pas nu kunnen we zeggen dat we hem hebben gevonden”, zegt mede-auteur van de vandaag verschenen studie Jayne Birkby van de universiteit van Oxford.
Het ging eigenlijk om een toevallige ontdekking. Het team wilde eerst een andere planeet in het systeem bestuderen, β Pictoris b, maar stuitte in de bestaande beelden op een onbekende stip. “Dit was een toevallige ontdekking”, vertelt hoofdauteur van de studie Ben Sutlieff van de universiteit van Edinburgh. Het bleek een derde planeet te zijn met een massa van 2,4 keer die van Jupiter, wat hem desondanks aanzienlijk lichter maakt dan zijn twee zusterplaneten β Pic b en β Pic c. Ook heeft hij een wijde baan; ongeveer 25 keer de afstand van de aarde tot de zon.
Een planeet die ontbrak in het plaatje
β Pictoris is een jonge ster op slechts zo’n 63 lichtjaar afstand, in het zuidelijke sterrenbeeld Schilder (Pic). De ster wordt omringd door een schijf van stof en gas, die astronomen een unieke inkijk geeft in hoe planetenstelsels ontstaan. De twee eerder gevonden planeten waren niet zwaar genoeg om de scherpe binnenrand van die stofschijf te verklaren. “De bekende planeten zijn niet in staat om de schijf tot die straal te modelleren”, schrijven de onderzoekers in hun studie. Dat wees er al langer op dat zich er een extra, lichtere, planeet in een ruimere baan moest bevinden. Met de ontdekking van β Pic d is dat raadsel nu opgelost.
Leestip: Astronomen zien exoplaneten voor hun ogen uit elkaar vallen (en dat biedt ongekende inzichten)
Het belang van geduld en herhaling
De studie, die vandaag verschijnt in The Astrophysical Journal Letters, laat ook zien hoe belangrijk het is om oude waarnemingen te blijven herzien. De nieuwe planeet was in eerdere opnamen niet opgemerkt, omdat hij te dicht bij zijn ster stond of omdat zijn licht werd verzwolgen door de veel helderdere planeet β Pic b. Pas toen de onderzoekers de datasets van verschillende instrumenten en jaren combineerden, viel het kwartje. Het is volgens de wetenschappers een les voor de toekomst: planeten met een baan zoals die van beta Pictoris b kunnen jarenlang onzichtbaar zijn en hebben meerdere observatiemomenten nodig om bevestigd te worden.
Een veelbelovende tweeling
De atmosfeer van β Pic b vertoont opvallende overeenkomsten met die van 51 Eri b, een andere exoplaneet in hetzelfde sterrenbeeld. Beide planeten zijn ongeveer even oud en hebben een vergelijkbare temperatuur en samenstelling. De nieuwe planeet is een van de lichtste exoplaneten die ooit direct vanaf de aarde zijn gefotografeerd. Uit de studie blijkt dat zijn atmosfeer kenmerken vertoont van CO₂ en een verhoogd metaalgehalte, wat wetenschappers meer kan vertellen over hoe dit soort planeten ontstaan. “Dit planeetsysteem is een uitstekend laboratorium voor het bestuderen van planeetvorming”, aldus Sutlieff.
Een blik op de toekomst
Met vervolgwaarnemingen hopen de onderzoekers de atmosfeer van de nieuwe planeet nog beter in kaart te brengen. Ook wordt er gekeken naar de toekomst: de Extremely Large Telescope, die momenteel in aanbouw is in Chili, zou in staat moeten zijn om nog meer planeten rond beta Pictoris te ontdekken. “Het is mooi om te zien dat een planeetsysteem dat we al zo goed kennen toch nog een verrassing produceert”, zegt mede-auteur Matthew Kenworthy van de Sterrewacht Leiden. De ontdekking toont volgens hem ook de kracht van samenwerking aan, waarbij zowel grondgebaseerde telescopen als de James Webb-ruimtetelescoop hun unieke bijdrage leveren.
Leestip: Vergeet Webb: de ELT gaat álles anders maken en vordert gestaag in bouw
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
