Planeten-in-wording voeden de moederster

This artist’s impression shows the disc of gas and cosmic dust around the young star HD 142527. Astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) telescope have seen vast streams of gas flowing across the gap in the disc. These are the first direct observations of these streams, which are expected to be created by giant planets guzzling gas as they grow, and which are a key stage in the birth of giant planets.

Voor het eerst lijken astronomen een glimp te hebben opgevangen van de geboorte van planeten. In de schijf van gas en stof rond een jonge ster zijn twee gasstromen waargenomen waarin hoogstwaarschijnlijk jonge Jupiter-achtige planeten schuilgaan. Door het vele gas in hun omgeving zijn de planeten zelf niet te zien.

Planeten zijn in feite bijproducten van het stervormingsproces: het samentrekken van een kolossale gaswolk tot een bolvormig hemellichaam dat enorme hoeveelheden energie produceert. Het gas en stof dat een jonge ster – zolang de voorraad strekt – uit zijn omgeving aantrekt, verzamelt zich in een platte, roterende schijf.

Planeetvorming begint met het samenklonteren van de materie in die schijf. Daardoor komt een sneeuwbaleffect op gang: terwijl hij om de ster cirkelt, trekt de planeet in de dop gas en stof uit zijn omgeving aan. Zo wordt een brede zone in de materieschijf schoongeveegd.

Rond verscheidene sterren zijn inderdaad materieschijven ontdekt die dergelijke lege zones vertonen. Maar nu heeft een internationaal team van astronomen, onder wie de Nederlander Gerrit van der Plas, waarschijnlijk ook de daarin aanwezige planeten in actie gezien.

Met behulp van de nog niet geheel voltooide ALMA-telescoop (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in het noorden van Chili, een opstelling van tientallen schotelantennes die gevoelig zijn voor zogeheten microgolfstraling, hebben de astronomen de leemte in de materieschijf rond de ster HD 142527 onderzocht. HD 142527 is een naar schatting twee miljoen jaar oude ster – erg jong naar astronomische begrippen – in het zuidelijke sterrenbeeld Wolf.

De lege zone in de schijf rond deze ster is heel breed: vertaald naar de afstanden in ons zonnestelsel begint deze kloof bij de omloopbaan van Saturnus om op een veertien keer zo grote afstand te eindigen. Met ALMA is op twee plaatsen gas ontdekt dat van de ‘buitenschijf’ naar de ‘binnenschijf’ stroomt.

Het bestaan van zulke gasstromen was al voorspeld: ze zouden ontstaan doordat zware planeten die in het lege tussengebied om de ster cirkelen en gas uit de buitenschijf naar zich toe trekken. Die planeten-in-wording zijn nogal slordige eters: het gas dat ze aantrekken schiet de planeten deels voorbij en komt vervolgens in de binnenschijf terecht.

Op die manier stimuleren de reuzenplaneten ook de groei van hun moederster. Want zonder nieuwe aanvoer zou deze het binnenste deel van de haar omringende materieschijf allang hebben leeggegeten.

Als de ALMA-telescoop in de loop van dit voorjaar helemaal afgebouwd is, kunnen astronomen HD 142527 scherper in beeld krijgen. Dat levert dan misschien een indicatie op van de massa’s van de verborgen reuzenplaneten.

Eddy Echternach

    • Eddy Echternach