En de planeet zelf is er ook niet best aan toe; het lijkt erop dat ‘ie hard aan het verdampen is.
Onderzoekers hebben een grote, Neptunus-achtige exoplaneet gevonden die dicht rond een witte dwergster cirkelt. Het gaat om een planeet op ongeveer 1500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Kreeft. Het is voor het eerst dat er een reuzenplaneet is ontdekt rond een stervende ster. Een bijzondere ontdekking. Want dit unieke stelsel laat zien hoe ook ons eigen zonnestelsel er in de verre toekomst uit zou kunnen zien.
Sterren zoals onze zon zijn het grootste deel van hun bestaan bezig om waterstof in hun kern te fuseren. Wanneer deze ‘brandstof’ opraakt, zwellen ze op tot rode reuzen en worden honderden keren groter. Als de ster vervolgens zijn buitenste gas- en stoflagen wegblaast, trekt de kern samen en blijft een witte dwerg over. De ster is aan het einde van zijn leven gekomen. Dit sterfproces heeft grote invloed op de planeten die rond zo’n ster cirkelen. De meeste planeten zullen namelijk naar de ster toegetrokken en opgeslokt worden.
Buitenbeentje
“Het was eigenlijk een toevallige ontdekking,” zegt onderzoeksleider Boris Gänsicke. Zijn team inspecteerde zo’n 7000 witte dwergen en kwam daarbij een buitenbeentje op het spoor. Door subtiele variaties in het licht van de ster te analyseren, ontdekten de onderzoekers sporen van chemische elementen die ze nog nooit eerder bij een witte dwerg hadden waargenomen. “We wisten dat er iets bijzonders aan de hand moest zijn met dit systeem en speculeerden dat er sprake kon zijn van een planetair overblijfsel,” aldus Gänsicke.
Ongewone ster
De ongewone ster – die tot WDJ0914+1914 werd gedoopt – werd met behulp van het X-shooter-instrument van ESO’s Very Large Telescope verder onderzocht. De vervolgwaarnemingen bevestigen dat er in de omgeving van de witte dwerg waterstof, zuurstof en zwavel aanwezig is. Deze elementen blijken deel uit te maken van een kolkende schijf van gas dat naar de witte dwerg toestroomt en niet afkomstig is van de ster zelf. “Het kostte een paar weken van heel hard piekeren voordat we doorhadden dat de verdamping van een reuzenplaneet de enige manier is waarop zo’n schijf kan ontstaan,” zegt Matthias Schreiber.
Verdampende planeet
De waargenomen hoeveelheden waterstof, zuurstof en zwavel komen overeen met die in de diepe atmosfeerlagen van ijzige reuzenplaneten zoals Neptunus en Uranus. Als zo’n planeet op geringe afstand om een hete witte dwerg zou cirkelen, zou de extreem ultraviolette straling van de ster hem van zijn buitenste lagen ontdoen, waarna een deel van het ontsnapte gas naar de witte dwerg toe spiraalt. De onderzoekers vermoeden dat dit rond WDJ0914+1914 gebeurt. De planeet cirkelt op slechts 10 miljoen kilometer – oftewel 15 keer de straal van de zon – om de witte dwerg. Hierbij wordt de atmosfeer ‘afgepeld’ waarbij er een schrijf van gas rond de ster wordt gevormd. Het betekent dat wetenschappers hier de eerste verdampende planeet rond een witte dwerg hebben aangetroffen.
Deze animatie toont de witte dwerg WDJ0914+1914 en zijn Neptunus-achtige exoplaneet. De ijzige reuzenplaneet cirkelt op geringe afstand rond de hete witte dwerg, waardoor de atmosfeer onder invloed van extreem ultraviolette straling slijt. Het meeste gas ontsnapt, maar een deel ervan spiraalt naar de witte dwerg toe.
Ons zonnestelsel
“De ontdekking werpt nieuw licht op het uiteindelijke lot van planetenstelsels,” zegt Gänsicke. En dus ook over de toekomst van ons eigen zonnestelsel. Onze zon zal op den duur ook veranderen in een witte dwerg. In dat sterfproces zullen waarschijnlijk Mercurius, Venus en zelfs de aarde over ongeveer 5 miljard jaar worden verzwolgen. Rond het stellaire overblijfsel kunnen nog steeds planeten cirkelen en onderzoekers vermoeden dat er in ons Melkwegstelsel veel van dit soort systemen te vinden zijn. Maar tot op heden hadden wetenschappers nog nooit aanwijzingen gevonden voor een reuzenplaneet die zich dicht bij een witte dwerg staande had weten te houden.
De onderzoekers denken dat de reuzenplaneet pas nadat zijn moederster in een witte dwerg was veranderd, zich dichter naar deze toe heeft verplaatst. Deze nieuwe omloopbaan kan het gevolg zijn van zwaartekrachtsinteracties met andere planeten in het stelsel. Dit betekent dat er wellicht meer dan één planeet de heftige gedaanteverandering van zijn moederster heeft overleefd. En dus kunnen we op termijn misschien wel soortgelijke ontdekkingen verwachten. “Tot voor kort hadden maar weinig astronomen nagedacht over het lot van planeten rond stervende sterren,” zegt Gänsicke. “Deze ontdekking van een planeet die op geringe afstand om een uitgebrande sterkern draait, toont maar weer eens aan dat het heelal ons voortdurend uitdaagt om met nieuwe ideeën te komen.”
