Extreme sterverduistering niet te zien op oude foto’s

Astronomie Op historische opnamen ontbreekt bewijs dat om een verre ster een exoplaneet met een enorm ringenstelsel cirkelt.

Tekening van het veronderstelde ringenstelsel rond J1407b Foto Ron Miller

Bijna vijfhonderd fotografische platen van de ster J1407 bekeek de Duitse sterrenkundestudent Robin Mentel. Hij zocht naar verduisteringen van J1407, die bewijs kunnen leveren voor het bestaan van een exoplaneet met een reusachtig ringenstelsel. Metingen uit 2007 lieten namelijk extreme verduisteringen zien. Weken lang nam de helderheid met ruim 95 procent af. Een mogelijke verklaring is een exoplaneet die voor de ster langs beweegt.

Mentel vond geen verduisteringen in foto’s uit de periode van 1890 tot 2016. Hij deed dit onderzoek tijdens een zomerproject bij de Sterrewacht Leiden en zette het werk voort aan de Philipps-Universiteit Marburg in de vorm van een bachelorscriptie. Het resultaat wordt binnenkort gepubliceerd in Astronomy and Astrophysics.

J1407 staat op ongeveer 450 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Centaurus. De ster is iets kleiner en lichter dan de zon en 16 miljoen jaar jong.

De meeste exoplaneten verminderen de helderheid hooguit met een paar procent gedurende enkele uren. Bij J1407 is dus iets bijzonders aan de hand. Astronomen, waaronder de begeleider van Mentel van de Sterrewacht Leiden, stellen een planeet, J1407b, voor met een ringenstelsel. Om de extreme verduistering te verklaren moet het ringenstelsel bijna tweehonderd keer zo groot zijn als de ringen van Saturnus.

Mentel probeerde de aanwezigheid van J1407b aan te tonen door te zoeken naar andere sterverduisteringen van J1407. Daarmee zou de omlooptijd (periode) van de planeet bepaald kunnen worden.

Om de helderheid te bepalen vergeleek Mentel de helderheid van J1407 met die van twee sterren die op foto’s ongeveer even helder zijn en in de buurt liggen. De foto’s zijn afkomstig van verschillende observatoria. De oudste, uit 1890, is van de Harvard DASCH-survey. „De platen zijn allemaal gedigitaliseerd”, vertelt Mentel aan de telefoon vanuit Duitsland. Maar omdat ze van wisselende kwaliteit zijn, kan de helderheid van de ster op de meeste foto’s niet door een computerprogramma geanalyseerd worden. „Ik heb bijna vierhonderd foto’s zelf moeten bekijken.”

Hij vond geen andere verduisteringen. Geen bewijs dus voor J1407b. Maar het is mogelijk dat er sterverduisteringen onopgemerkt zijn gebleven; er zitten gaten in de meetreeks. „J1407 is maar 70 procent van de tijd zichtbaar vanaf de aarde”, vertelt Mentel. „Bovendien werd een van de observatieprojecten een aantal jaar stilgelegd.”

Samen met andere onderzoekers heeft Mentel een aantal omloopperiodes van de mogelijke planeet kunnen uitsluiten. Ze denken dat er tussen 2021 en 2024 weer een sterverduistering mogelijk is. Tot die tijd is het afwachten. „De rest van mijn studietijd houd ik me daarom bezig met ander onderzoek”, zegt Mentel. „Maar ik hoop dat ik later in mijn carrière kan werken aan J1407.”

    • Dorine Schenk