Persbericht
Voor het eerst reuzenplaneet bij witte dwerg ontdekt
ESO-waarnemingen wijzen erop dat de Neptunus-achtige exoplaneet aan het verdampen is
4 december 2019
Onderzoekers die gebruikmaken van ESO’s Very Large Telescope hebben voor het eerst bewijs gevonden voor een reuzenplaneet bij een witte dwergster. De planeet cirkelt op kleine afstand om de hete witte dwerg, het restant van een zonachtige ster. Hierbij wordt zijn atmosfeer ‘afgepeld’ en vormt zich een schijf van gas rond de ster. Dit unieke stelsel geeft een indruk van hoe ons eigen zonnestelsel er in de verre toekomst uit zou kunnen zien.
‘Het was eigenlijk een toevallige ontdekking’, zegt Boris Gänsicke, van de Universiteit van Warwick (VK), die leiding gaf aan het vandaag in Nature gepubliceerde onderzoek. Zijn team heeft ongeveer 7000 witte dwergen geïnspecteerd die zijn waargenomen met de Sloan Digital Sky Survey en ontdekte daarbij een buitenbeentje. Door subtiele variaties in het licht van de ster te analyseren, ontdekten de onderzoekers sporen van chemische elementen die ze nog nooit eerder bij een witte dwerg hadden waargenomen. ‘We wisten dat er iets bijzonders aan de hand moest zijn met dit systeem, en speculeerden erop dat er sprake kon zijn van een planetair overblijfsel.’
Om meer inzicht te krijgen in de eigenschappen van deze ongewone ster, die WDJ0914+1914 wordt genoemd, analyseerde het team hem met het X-shooter-instrument van ESO’s Very Large Telescope in de Chileense Atacama-woestijn. Deze vervolgwaarnemingen bevestigden dat er in de omgeving van de witte dwerg waterstof, zuurstof en zwavel aanwezig was. Door de spectra die met ESO’s X-shooter waren vastgelegd nauwkeurig te bestuderen, ontdekte het team dat deze elementen deel uitmaken van een kolkende schijf van gas dat naar de witte dwerg toe stroomt en niet afkomstig is van de ster zelf.
‘Het kostte een paar weken van heel hard piekeren voordat we doorhadden dat de verdamping van een reuzenplaneet de enige manier is waarop je zo’n schijf kunt maken’, zegt Matthias Schreiber van de Universiteit van Valparaiso (Chili), die de vroegere en toekomstige evolutie van dit stelsel heeft berekend.
De waargenomen hoeveelheden waterstof, zuurstof en zwavel komen overeen met die in de diepe atmosfeerlagen van ijzige reuzenplaneten zoals Neptunus en Uranus. Als zo’n planeet op geringe afstand om een hete witte dwerg zou cirkelen, zou de extreem ultraviolette straling van de ster hem van zijn buitenste lagen ontdoen, waarna een deel van het ontsnapte gas naar de witte dwerg toe spiraalt. Dit is wat de wetenschappers denken dat ze rond WDJ0914+1914 waarnemen: de eerste verdampende planeet rond een witte dwerg.
‘Dit is voor het eerst dat we de hoeveelheden van gassen zoals zuurstof en zwavel in de schijf kunnen meten, en dat levert aanwijzingen op over samenstelling van de atmosferen van exoplaneten’, zegt Odette Toloza van de Universiteit van Warwick, die een model ontwikkelde voor de gasschijf rond de witte dwerg.
‘De ontdekking werpt ook nieuw licht op het uiteindelijke lot van planetenstelsels’, voegt Gänsicke daaraan toe.
Sterren zoals onze zon zijn het grootste deel van hun bestaan bezig om waterstof in hun kern te fuseren. Wanneer deze ‘brandstof’ opraakt, zwellen ze op tot rode reuzen, worden daarbij honderden keren groter en slokken nabije planeten op. In het geval van ons zonnestelsel zal het gaan het om Mercurius, Venus en zelfs de aarde: stuk voor stuk zullen ze over ongeveer 5 miljard jaar worden verzwolgen door de tot rode reus opgezwollen zon. Uiteindelijk stoten zonachtige sterren hun buitenste lagen af, waarna de uitgeputte kern als witte dwerg achterblijft. Rond zo’n stellair overblijfsel kunnen nog steeds planeten cirkelen, en vermoed wordt dat er in ons Melkwegstelsel veel van deze stelsels te vinden zijn. Tot nu toe hadden wetenschappers echter nog nooit aanwijzingen gevonden voor een reuzenplaneet die zich bij een witte dwerg heeft weten te handhaven. De detectie van een exoplaneet in een baan om WDJ0914+1914, op ongeveer 1500 lichtjaar in het sterrenbeeld Kreeft, zou wel eens de eerste in een lange reeks kunnen zijn.
Volgens de onderzoekers draait de exoplaneet die nu met behulp van ESO’s X-shooter is opgespoord op een afstand van slechts 10 miljoen kilometer – oftewel 15 keer de straal van de zon – om de witte dwerg: ruimschoots binnen de voormalige rode reus dus. Dit impliceert dat de planeet pas nadat zijn moederster in een witte dwerg was veranderd dichter naar deze toe is gemigreerd. De astronomen denken dat deze nieuwe omloopbaan het gevolg kan zijn van zwaartekrachtsinteracties met andere planeten in het stelsel, wat betekent dat wellicht meer dan één planeet de heftige gedaanteverandering van zijn moederster heeft overleefd.
‘Tot voor kort hadden maar weinig astronomen nagedacht over het lot van planeten rond stervende sterren. Deze ontdekking van een planeet die op geringe afstand om een uitgebrande sterkern draait, toont maar weer eens aan dat het heelal ons voortdurend uitdaagt om met nieuwe ideeën te komen,’ concludeert Gänsicke.
Meer informatie
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in een artikel dat in Nature zal verschijnen.
Het onderzoeksteam bestaat uit Boris Gänsicke (Department of Physics & Centre for Exoplanets and Habitability, Universiteit van Warwick, VK), Matthias Schreiber (Institute of Physics and Astronomy, Millennium Nucleus for Planet Formation, Universiteit van Valparaiso, Chili), Odette Toloza (Department of Physics, Universiteit van Warwick, VK), Nicola Gentile Fusillo (Department of Physics, Universiteit van Warwick, VK), Detlev Koester (Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, Universiteit van Kiel, Duitsland) en Christopher Manser (Department of Physics, Universiteit van Warwick, VK).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
Links
Contact
Boris Gänsicke
University of Warwick
UK
Tel: +44 247 657 4741
E-mail: boris.gaensicke@warwick.ac.uk
Matthias Schreiber
Valparaiso University
Chile
Tel: +56 32 299 5518
E-mail: matthias.schreiber@uv.cl
Odette Toloza
University of Warwick
UK
E-mail: odette.toloza@warwick.ac.uk
Nicola Gentile Fusillo (study co-author)
European Southern Observatory and University of Warwick
Germany
Tel: +49 8932 0067 50
Mob: +44 7476 9595 49
E-mail: ngentile@eso.org
Christopher Manser (study co-author)
University of Warwick
UK
Tel: +44 7516 8167 53
E-mail: c.manser@warwick.ac.uk
Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mob: +49 151 241 664 00
E-mail: pio@eso.org
Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network
en Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
E-mail: eson-belgië@eso.org
Over dit bericht
Persberichten nr.: | eso1919nl-be |
Naam: | WDJ0914+1914 |
Type: | Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | X-shooter |
Science data: | 2019Natur.576...61G |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.