De Hubble ruimtelescoop heeft voor het eerst met zichtbaar licht een foto gemaakt van een planeet die om een andere ster cirkelt. Het gaat om Fomalhaut, een ster met een grote stofring waarvan astronomen al jaren vermoeden dat er een planeet verborgen is. Dankzij de ontdekking zullen we de invloed van een stofring op de vorming van een zonnestelsel beter begrijpen.
Turend naar de hemel zien we honderden lichtpuntjes, sterren die op tientallen tot honderden lichtjaren afstand hun licht naar de aarde sturen. Wat we niet zien zijn de duizenden planeten die om de sterren heen cirkelen. Ze geven immers geen licht, en staan vanaf de aarde gezien zo dicht bij hun moederster dat die ze volledig overstraalt. Toch zijn talloze astronomen vastberaden om deze planeten te vinden. Deze week is er in het stelsel van de ster Fomalhaut misschien één van de belangrijkste vondsten tot nu toe gedaan.
°°°

Een conceptschets van de net ontdekte planeet Fomalhaut b die in een baan rond de ster Fomalhaut zit. Het stelsel wemelt van de ruimtestof, wat in een schijfvorm rond de ster zweeft.
°°°
Reuzenplaneet
De ster Fomalhaut is al sinds 1983 een interessante prooi voor planetenjagers. Het is de helderste ster in het sterrenbeeld Zuidervis (Piscis Austrinus) en met een afstand van 25 lichtjaar één van onze dichtstbijzijnde buren. Begin jaren tachtig ontdekte de Nederlandse/Britse/Amerikaanse Infrarood Astronomie Satelliet IRAS een schijfvormige stofwolk rondom het Fomalhaut stelsel, die doet denken aan de Kuipergordel aan de rand van ons eigen zonnestelsel. Astronomen speculeerden toen al over de aanwezigheid van planeten die waren gevormd uit het stof, maar hadden geen manier om dit te controleren.
In 2005 fotografeerde de Hubble ruimtelescoop de stofschijf voor het eerst met zichtbaar licht. Deze foto leverde bewijs voor theorie dat het stelsel een planeet bevat, omdat de ster niet in het centrum van de ring ligt. Er moest dus nog een object zijn dat het stof in de schijf opzoog als een soort stofzuiger, net als Neptunus ooit deed voor ons zonnestelsel. Dit object was zeer waarschijnlijk een reuzenplaneet.
°°°

De ster Fomalhaut met schijfvormige stofwolk, gefotografeerd met zichtbaar licht door de Hubble ruimtelescoop. De ster ligt 1,4 miljard kilometer van de het midden van de ring, wat volgens Keplers wet van bewegende planeten betekent dat er een planeet in een ongebruikelijke baan rond de ster gaat. Klik op de afbeelding voor een schematische weergave van het stelsel.
°°°
In 2008 vond het team van de Amerikaanse Hubble astronoom Paul Kalas eindelijk waar ze naar zochten: de locatie van de planeet op een foto die Hubble met zichtbaar licht van het stelsel maakte. De planeet krijgt de naam Fomalhaut b en ligt op zeventien miljard kilometer afstand van de ster, ongeveer tien keer de afstand van Saturnus tot de zon. De planeet is maximaal drie keer zo zwaar als Jupiter. Een grotere massa zou de ring verstoren, wat weer zichtbaar is in de ringstructuur.
Kalas zegt: “De zoektocht met Hubble was ontzettend veeleisend. De ster Fomalhaut is namelijk een miljard keer zo helder als de planeet Fomalhaut b. We begonnen dit programma in 2001, en ons doorzettingsvermogen is eindelijk beloond.”
°°°

De foto waarop Fomalhaut b te zien is, op zeventien miljard kilometer van de ster en drie miljard kilometer van de stofschijf. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.
°°°
Gigantische kraters
De ster Fomalhaut is twee keer zo zwaar als de zon, maar zal alweer zijn uitgedoofd voordat het licht in ons eigen zonnestelsel uitgaat. De ster verbrandt waterstof namelijk met zo’n hoge snelheid dat het slechts een miljard jaar duurt totdat de brandstof op is, een tiende van de levensduur van de zon. Daarom zal er op Fomalhaut b of andere planeten in het stelsel hoogstwaarschijnlijk nooit intelligent leven kunnen ontstaan zoals wij dat kennen.
Wat het stelsel zo interessant maakt is de leeftijd. Fomalhaut is slechts tweehonderd miljoen jaar oud, 25 keer jonger dan de zon. In ons zonnestelsel was het toen een tijdperk van bombardementen. Asteroïden en kometen, de overblijfselen van de nieuw gevormde manen en planeten, regenden neer op de hemellichamen.
De gigantische kraters op onze maan stammen voornamelijk uit die periode, en de atmosferen van de planeten zijn deels gevormd dankzij de neerstortende objecten. Onze Kuipergordel, de grote ring van kleine hemellichamen aan de rand van ons stelsel, is een overblijfsel uit deze tijd.
Planetaire architectuur
Volgens Kalas zal dit stelsel ons helpen om de definitieve vorming van ons eigen zonnestelsel te begrijpen. “We kunnen dat oeroude tijdperk niet direct bekijken, maar jonge stofschijven rond andere sterren kunnen ons er wel iets over leren. Fomalhauts ring lijkt sterk op de Kuipergordel, maar de diameter is vier keer zo groot. De grootte van de schijf lijkt erop te duiden dat niet alle planetaire systemen op dezelfde manier vormen en evolueren – planetaire architectuur verschilt van ster tot ster.”
© 2008 Kennislink.nl
