26 januari 2015 door Olaf van Kooten 21 Reacties
Artist’s impression van het ringenstelsel rond J1407b. Credit: Ron Miller
Astronomen van de Sterrewacht Leiden en de University of Rochester (VS) hebben ontdekt dat het planetaire ringenstelsel dat de zeer jonge zonachtige sterJ1407 heeft bedekt, van enorme proporties is, veel groter en zwaarder dan het ringenstelsel van Saturnus. Het ringenstelsel – het eerste dat buiten onszonnestelsel is gevonden – werd in 2012 ontdekt. Uit een nieuwe analyse van de data blijkt dat het ringenstelsel bestaat uit meer dan dertig ringen, waarvande grootste bijna zo groot is als de baan van de aarde rond de zon. Bovendien vonden de sterrenkundigen gaten in de ringen, die erop duiden dat er exo-manen zijn gevormd. Het resultaat is geaccepteerd voor publicatie in Astrophysical Journal.
De aanwijzingen voor de structuur van het ringenstelsel zijn gevonden in systematische metingen van de hoeveelheid sterlicht van J1407 gedurende het jaar2007. “De details die we zien in de lichtcurve, zijn ongelofelijk. De eclips duurde verscheidene weken, maar je ziet snelle veranderingen op tijdschalen vantientallen minuten als gevolg van fijne structuren in de ringen“, zegt de Leidse astronoom en eerste auteur Matthew Kenworthy. “De ster staat veel te ver wegom de ringen direct waar te nemen, maar we konden op basis van de snelle helderheidsvariaties in het sterlicht een model maken van het ringenstelsel. Alswe deze ringen rond Saturnus zouden plaatsen, konden we ze ’s nachts vanaf de aarde zien, vele malen groter dan de volle maan.“
De astronomen analyseerden data van het SuperWASP-project – een survey die is opgezet om gasreuzen te ontdekken die voor hun moederster langsbewegen. In 2012 rapporteerden Eric Mamajek en collega’s (University of Rochester) de ontdekking van de jonge ster J1407 en zijn ongewone eclipsen, enveronderstelden toen dat die werden veroorzaakt door een maanvormende schijf rond een jonge reuzenplaneet of bruine dwerg. In het recente onderzoekonder leiding van Kenworthy werden directe waarnemingen met adaptieve optiek en doppler-spectroscopie gebruikt om de massa van het geringde object inte schatten. Hun conclusies op basis van deze en eerdere publicaties over het intrigerende systeem J1407 is dat een reuzenplaneet – die zelf nog niet isgezien – een gigantisch ringenstelsel heeft dat het licht van de ster herhaaldelijk heeft gedimd gedurende een periode van twee maanden, begin 2007.
The rings around J1407b are so large that if they were put around Saturn, we could see the rings at dusk with our own eyes and camera phones. Here the rings are seen in the skies of Leiden, above the Old Observatory. (c) M. Kenworthy / Universiteit Leiden
Na gedetailleerde analyseerde van de lichtcurve kwamen de astronomen tot de verrassende conclusie dat de diameter van het ringenstelsel ongeveer 123miljoen kilometer is, meer dan honderd keer zo groot als de ringen van Saturnus. Coauteur Mamajek: “Er is waarschijnlijk minstens een aardmassa aanmateriaal in de ringen aanwezig, en nog meer materiaal bevindt zich mogelijk in de satellieten die zorgen voor de substructuur van de ring.” In deinterpretatie van de data vonden de astronomen duidelijke aanwijzingen voor tenminste één gat in de ringstructuur. “Een voor de hand liggende verklaring isdat op deze plek een maan wordt gevormd“, aldus Kenworthy, “net zoals de gaten in de ringstructuur van Saturnus worden veroorzaakt door de manen.” Demassa van de maan rond J1407b zou kunnen liggen tussen die van de aarde en van Mars. De omlooptijd rond de exoplaneet zou ongeveer twee jaarbedragen.
De astronomen verwachten dat in de komende miljoenen jaren de ringen steeds dunner worden en uiteindelijk verdwijnen zodra er meerdere satellieten zijngevormd. De astronomen schatten dat het object met het ringenstelsel in 10 jaar om J1407 heen draait en een massa heeft van 10 tot 40 keer die van deplaneet Jupiter. (Amateur)astronomen houden J1407 nu scherp in de gaten voor de volgende eclips van de ringen, terwijl de sterrenkundigen anderedatabases naspeuren op bedekkende ringsystemen. “Nu we weten waar we naar moeten zoeken, is de speurtocht naar zulke exotische exoplaneten eenstuk makkelijker”, aldus Kenworthy.
Bron: Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie Noot:Een massa van 10 tot 40 keer die van Jupiter betekent dat J1407b vermoedelijk een bruine dwerg is, en geen planeet. Dat betekent dat het object, dat nog jong is, vermoedelijk nog aan een vorm van fusie kan doen, namelijk deuteriumfusie. Die fase duurt maar kort, maar momenteel gedraagt de ‘planeet’ zich vermoedelijk eerder als een ster. Het lijkt er echter wél op dat de bruine dwerg op dezelfde manier ontstaan is als een planeet, namelijk door accretie vanuit een planeetvormende schijf. J1407b laat dan ook zien dat de scheidingslijn tussen een exoplaneet en een bruine dwerg heel lastig te trekken is. Het volledige vakartikel kun je hier inzien.
Gerelateerde Astroblogs:
Hubble ziet dat de verdampende planeet AU Microscopii b de hik heeftESO-telescopen helpen bij oplossing pulsar-puzzel
