Sterrenhoop slokt al een miljard jaar zijn hete reuzenplaneten op

De sterrenhoop 47 Tucanae in het sterrenbeeld Toekan: honderdduizenden sterren, maar geen enkele hete reuzenplaneet. Foto ESO/VLT

Astronomen hebben ontdekt waarom in de op één na grootste sterrenhoop in ons melkwegstelsel, 47 Tucanae, nog geen enkele ‘hete Jupiter’ is gevonden, geen enkele reuzenplaneet die dicht rond zijn ster draait. Dit komt doordat vrijwel alle planeten van dit type weer door hun sterren zijn opgeslokt. Dat concluderen de Amerikaanse astronomen John Debes en Brian Jackson in een artikel dat binnenkort in de Astrophysical Journal verschijnt. Sterrenhopen zijn niet altijd de beste objecten voor het zoeken naar exoplaneten.

Hete Jupiters verraden hun aanwezigheid als hun baanvlak naar de aarde is gericht en ze dus tijdens iedere omloop voor hun ster langs bewegen. Het sterlicht vertoont dan periodiek een ‘dipje’. Van de sterren in de buurt van de zon heeft 1 procent zo’n reuzenplaneet en daarom werd verwacht dat in 47 Tucanae – een opeenhoping van honderdduizenden sterren – gemakkelijk vele van zulke planeten te vinden zouden zijn. Men kan er immers vele sterren tegelijk in de gaten houden. Maar niet één van de bestudeerde sterren vertoont de periodieke dipjes van een planeet.

Nu is bekend dat grote planeten die op korte afstand rond een ster draaien een getijdenbult in het sterlichaam veroorzaken. Door de omloopbeweging van de planeet golft deze bult door de ster heen (net zoals een getijdengolf door de oceanen), maar hij loopt wel wat op de planeet achter. De planeet wordt hierdoor geleidelijk afgeremd en gaat in een steeds kleinere baan draaien. Uiteindelijk komt hij zo dicht bij de ster dat hij wordt opgeslokt.

Debes en Jackson hebben met behulp van een computermodel onderzocht wat er als gevolg van deze afremming in een sterrenhoop gebeurt. Daaruit blijkt dat al na een miljard jaar eenderde van alle hete reuzenplaneten is opgeslokt. Na 10 miljard jaar zou nog maar een paar procent van dit soort planeten over zijn. Dit verklaart waarom in 47 Tucanae, die ruim 11 miljard jaar oud is, geen hete reuzenplaneten zijn gevonden. Het afremeffect treedt niet op bij koelere planeten die in veel grotere banen om hun ster draaien. Die zijn echter veel moeilijker te vinden omdat daarvoor iedere ster afzonderlijk – en op een andere manier – moet worden waargenomen. George Beekman