Pulsar-planeten mogelijk ontstaan achter ‘boeggolf’

Sterrenkunde

Een pulsar is het rondtollende restant van een ontplofte ster. Sommige pulsars hebben planeten. Hoe kan dat?

Opname van de Geminga-pulsar, met een boogvormige structuur Foto Arxiv.org

Ruim 25 jaar geleden ontdekten astronomen kleine planeten die om het restant van een ontplofte ster cirkelen. Twee Britse astronomen hebben een mogelijke verklaring gevonden voor het bestaan van deze zogeheten pulsar-planeten. Ze zouden zijn ontstaan uit ‘gruis’ dat zo’n sterrestant tijdens zijn tocht door de ruimte bijeenveegt.

Hun bevindingen zijn donderdag toegelicht tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van Britse astronomen. Ze staan ook in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

De afgelopen 25 jaar hebben astronomen ruim 3.500 planeten buiten ons zonnestelsel opgespoord, zogeheten exoplaneten. Dat zijn doorgaans vrij normale planeten die om vrij normale sterren draaien. De drie eerste exoplaneten die werden opgespoord, waren echter uitgesproken buitenbeentjes: zij cirkelen om een zogeheten pulsar.

Een pulsar is het compacte, snel rondtollende restant van een forse ster die, nadat zijn nucleaire brandstof opraakte, zijn buitenste lagen op explosieve wijze heeft weggeblazen. Alleen al in onze Melkweg zijn meer dan 2.000 van zulke objecten ontdekt, maar tot nu toe zijn bij slechts twee daarvan planeten gedetecteerd.

Het lijkt heel onwaarschijnlijk dat reeds bestaande planeten de catastrofale explosie van hun moederster kunnen doorstaan. Astronomen gaan er dan ook van uit dat de pulsar-planeten pas ná die explosie zijn gevormd. Maar hoe?

De Britse astronomen Jane Greaves en Wayne Holland hopen het antwoord op deze vraag te vinden bij een pulsar die bekendstaat als Geminga. Op opnamen van Geminga die zijn verkregen met de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) op Hawaï – een speciale radiotelescoop die gevoelig is voor straling met golflengten korter dan een millimeter – hebben zij een boogvormige structuur ontdekt.

Volgens Greaves en Holland gaat het om een soort boeggolf. Aan de ‘voorkant’ van de pulsar, die zich met een hoge snelheid (200 kilometer per seconde) een weg baant door de ruimte, zou zich interstellair stof hebben opgehoopt. Berekeningen geven aan dat een deel van het opgehoopte materiaal zich uiteindelijk rond de pulsar zal verzamelen. Hierdoor kan zich een schijf van gruis rond Geminga hebben gevormd die minstens zes aardmassa’s aan planetair bouwmateriaal bevat.

Of deze puinschijf ook werkelijk bestaat, zullen inmiddels aangevraagde waarnemingen met ALMA – de grote broer van de JCMT in het noorden van Chili – moeten uitwijzen. Wel staat al vast dat de geschatte hoeveelheid bouwmateriaal aardig overeenkomt met de gezamenlijke massa van de drie planeten die in 1992 en 1994 bij pulsar PSR B1257+12 zijn ontdekt.

Het is overigens niet de enig mogelijke verklaring voor het ontstaan van planeten bij een pulsar. In een publicatie die in 2006 in Nature is verschenen, suggereren Amerikaanse astronomen dat zo’n puinschijf zich ook zou kunnen vormen uit ‘terugvallend’ materiaal van de ontplofte ster zelf.