Nederlandse radiotelescoop ontdekt exoplaneetje

Om GJ 1151, een rode dwergster op slechts 26 lichtjaar afstand, cirkelt waarschijnlijk een aarde-achtige planeet. Dat volgt uit waarnemingen met de door Nederland geleide radiotelescoop LOFAR. Met dit instrument is – voor het eerst – radiostraling gedetecteerd die kenmerkend is voor de interactie tussen een planeet en het magnetische veld van zijn moederster.

Snelle elektronen

„De radio-emissie die we zien wordt veroorzaakt door dezelfde elektronen die poollicht veroorzaken”, legt Harish Vedantham per e-mail uit. Vedantham is stafastronoom bij ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie, en hoofdauteur van het onderzoeksverslag dat maandag in Nature Astronomy verscheen. „Daar zijn twee ingrediënten voor nodig: een object met een sterk magnetisch veld – in dit geval een ster – en elektronen die met hoge snelheden langs de magnetische veldlijnen bewegen.”

Dat roept de vraag op waar deze elektronen hun hoge snelheid aan ontlenen. „We hebben eerder vergelijkbare emissies waargenomen bij planeten in ons zonnestelsel, zoals Jupiter”, zegt Vedantham. In het geval van Jupiter speelt de snelle rotatie van de planeet daarbij een rol, maar bij ster GJ 1151 kan daarvan geen sprake van zijn: die draait langzaam. Bij Jupiter bestaat er echter nog een tweede manier om elektronen te versnellen: de interactie met zijn nabije maan. Daarbij is het de beweging van Io binnen het sterke magnetische veld van de planeet die verantwoordelijk is voor de versnelling van de elektronen.

„Dit laatste is wat we denken dat er op GJ 1151 gebeurt, de magnetische interactie tussen een ster en zijn planeet’, vat Vedantham samen. Het principe is vergelijkbaar met de werking van een fietsdynamo.

Bij hun ontdekking zijn de astronomen geholpen door het feit dat GJ 1151 een ‘rustige’ rode dwergster is. Sommige van zijn soortgenoten produceren hevige uitbarstingen, waarbij óók radiostraling vrijkomt. En dat kan het ‘planetensignaal’ maskeren.

Klein en koel

Rode dwergsterren zijn kleiner en koeler dan onze zon, en vooral heel talrijk. Vijftig van de zestig meest nabije sterren zijn rode dwergen, en gebleken is dat de planeten die rond dit soort sterren cirkelen doorgaans aan de kleine kant zijn. „Dat betekent dat ‘Aarde 2.0’ waarschijnlijk om een rode dwerg cirkelt”, aldus Vedantham. „Maar de vraag is wel welke impact het sterke magnetische veld van een rode dwerg heeft op de leefbaarheid van zo’n planeet. Radio-emissies zoals wij die nu hebben waargenomen, kunnen deze vraag helpen beantwoorden.”

Over de nu ontdekte planeet is nog niet zo veel bekend. De waargenomen emissie past bij een planeet ter grootte van de aarde met een omlooptijd van 1 tot 5 dagen. Maar het zou ook een kleinere planeet met een kortere omlooptijd of een grotere planeet met een langere omlooptijd kunnen zijn. Zeker is alleen dat de planeet van GJ 1151 lichter moet zijn dan vijf aardmassa’s. Anders zou de rode dwerg namelijk een duidelijk meetbare schommelbeweging moeten vertonen, en dat is niet het geval.