Sterrenkunde

‘Hartslag’ van ster HAT-P-2 lijkt te kloppen onder invloed van zijn grote planeet

Foto Nasa

Er is iets vreemds aan de hand met de ster HAT-P-2. Hij lijkt enigszins te worden vervormd door de groot uitgevallen planeet die om hem heen draait. Als deze interpretatie klopt, is dit het eerste geval van een ster die onder invloed van zijn planeet veranderingen ondergaat.

Het team van voornamelijk Amerikaanse astronomen, dat zijn onderzoeksresultaten dinsdag heeft gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters, staat voorlopig voor een raadsel. Een vergelijkbaar verschijnsel is eerder wel al waargenomen, maar dat was bij sterren die op geringe afstand om elkaar wentelen.

HAT-P-2 is iets groter en heter dan onze zon en staat op ongeveer 400 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Hercules. Om de ster draait een planeet die acht keer zoveel massa heeft als de planeet Jupiter en daarmee tot de ‘zwaarste’ exoplaneten behoort die we kennen.

De planeet, die de aanduiding HAT-P-2b heeft gekregen, schuift vanaf de aarde gezien eens in de bijna zes dagen voor zijn ster langs. Vandaar dat we van zijn bestaan weten: hij onderschept met grote regelmaat een beetje licht van de ster.

De baan die de planeet om zijn ster volgt is verre van cirkelvormig. HAT-P-2b doorloopt een langgerekte ellips, die hem eens in de bijna zes dagen heel dicht in buurt van zijn moederster brengt. Metingen die in de periode 2011-2015 met de Amerikaanse infraroodsatelliet Spitzer zijn gedaan, lijken er nu op te wijzen dat deze avances de ster niet onberoerd laten.

Het infraroodlicht dat de ster uitzendt vertoont namelijk kleine, maar heel goed meetbare fluctuaties. Omdat deze fluctuaties alleen optreden wanneer de planeet zich van ons uit gezien achter de ster verschuilt, moeten ze volledig voor rekening komen van de ster – het zwakke schijnsel van de planeet speelt blijkbaar geen rol.

Een nauwkeurige analyse van de helderheidsfluctuaties van HAT-P-2 laat zien dat deze een optelsom zijn van twee regelmatige cycli met perioden van 1,49 en 1,71 uur. Dat lijken twee willekeurige getallen, maar ze zijn vrijwel precies gelijk aan de omlooptijd van de planeet gedeeld door respectievelijk 91 en 79. Kort gezegd: er bestaat dus een harmonische relatie tussen de pulsaties van de ster en de omlooptijd van zijn planeet.

De meest voor de hand liggende verklaring zou zijn dat de planeet HAT-P-2b tijdens zijn dichtste naderingen een soort vloedbergen veroorzaakt in de buitenlagen van zijn ster. Maar modelberekeningen geven aan dat de ‘hartslag’ van de ster in dat geval veel trager en zwakker zou moeten zijn dan nu is waargenomen.