Weeskinderen van een verdwenen ster

Een passerende ster heeft mogelijk ijsballen achtergelaten bij onze zon. Ze draaien nu op zo’n grote afstand om de zon, dat ze nooit dichtbij zullen komen, en ook nooit een echte komeet kunnen worden.

Foto NASA

Een grote groep ijsballen die op zeer grote afstand om de zon draait kan wel afkomstig zijn van een andere ster dan de zon. Dat concluderen Amerikaanse astronomen op basis van nieuwe berekeningen aan zo’n komeetachtig hemellichaam, in 2010 ontdekt, dat op een afstand van ruim tien miljard kilometer van de zon stond. Dat is ruim twee maal zo ver als Neptunus, de verste planeet in ons planetenstelsel. Het is een ijsbal van zo’n 200 tot 250 kilometer groot – ter vergelijking: de diameter van onze maan is circa 3.500 kilometer – die in vele duizenden jaren in een langgerekte baan om de zon draait.

De ijsbal, die de weinig poëtische naam 2010GB174 kreeg, werd ontdekt op opnamen van de Canada-France-Hawaii Telescope op Hawaii. Met deze telescoop worden andere sterrenstelsels bestudeerd, maar ook meer nabije objecten gevonden. In 2010 werd in het sterrenbeeld Coma Berenices (‘Haar van Bernice’) een object ontdekt dat ver buiten het planetenstelsel bleek te staan. Later werd uit zijn beweging berekend dat dit object van ons af beweegt en in ruim 6.800 jaar om de zon draait. Het verste punt van de baan ligt 22 maal zo ver weg als Neptunus, het meest nabije punt ruim anderhalf maal. Ter vergelijking: de ruimtesonde Voyager 1, die het magnetische veld van de zon nu zo ongeveer heeft verlaten, is viermaal zo ver weg als Neptunus.

In het afgelopen decennium waren al eerder drie andere van zulke ijsbollen ontdekt die net als 2010GB174 in heel langgerekte banen om de zon draaien en hun meest nabije punt ook ver buiten de baan van Neptunus hebben. Charles Chen en collega’s schrijven nu in Astrophysical Journal Letters (20 september) dat zij denken dat de ijsbollen deel uitmaken van een grote populatie van ijswerelden in het binnenste deel van de Oortwolk (zie inzet).

Van al deze ijsballen vertonen zich alleen die exemplaren die na duizenden tot miljoenen jaren toevallig weer een keer in de buurt van de zon komen. Als ze dan warm worden, verdampt er ijs aan het oppervlak. Daardoor hullen ze zich in een wolk van gas en stof en ontwikkelen ze een staart – dan zijn ze zichtbaar als komeet. Objecten zoals 2010GB174 kunnen zich nooit meer als komeet vertonen, doordat ze nooit meer in de buurt van de zon komen. Het meest nabije punt van hun baan ligt ver buiten ons planetenstelsel.

Die ‘loskoppeling’ kan eertijds niet door de reuzenplaneten (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus) zijn veroorzaakt, want in dat geval zou dat punt nabij een van die reuzenplaneten moeten liggen. Daarom denken astronomen aan een oorzaak buiten het zonnestelsel. De beste papieren heeft de theorie dat er een andere ster in het spel is geweest, een die toevallig relatief dicht langs de zon kwam toen de zon nog heel jong was en zich nog bevond in de groep van zustersterren waarmee zij tegelijk was ontstaan. Haar kraamkamer bestond uit tientallen tot honderden sterren binnen een gebied van slechts enkele lichtjaren groot. Die sterren stonden toen veel dichter bij elkaar dan in de huidige omgeving van de zon (één ster binnen enkele lichtjaren), zodat de kans op nauwe passages ook veel groter was.

Computersimulaties laten zien dat het heel goed mogelijk is dat zo’n toevallig passerende ster het laagste punt van de baan van sommige komeetkernen zodanig heeft opgetrokken dat het ver van de zon kwam te liggen. Die komeetkernen werden daardoor losgekoppeld van hun geboortegebied en konden nooit meer zo dicht bij de zon komen dat ze zich door verdamping als komeet konden vertonen. Een soort Schone Slapers onder de komeetkernen.

De computersimulaties laten ook zien dat een passerende ster een komeetkern voorgoed van de zon kon afpakken en aan zichzelf binden. De zon kan zo eertijds vele komeetkernen aan een zusterster zijn kwijtgeraakt. Omgekeerd zou de zon ook komeetkernen van een passerende ster kunnen hebben afgepakt. Misschien zijn sommige komeetkernen in de Oortwolk dus afkomstig van een andere ster. Het zijn mogelijkheden die wellicht op den duur een beter beeld geven in wat zich ooit in die ijzige verten heeft afgespeeld.