Ondanks het feit dat planetaire ringen buitengewoon veel voorkomen in het zonnestelsel, zijn ze erg moeilijk te detecteren op werelden die in een baan om andere sterren draaien. Onderzoek naar ringsystemen rond jongere, verre planeten zou kunnen helpen verduidelijken hoe de gigantische planeten van ons bijna 5 miljard zonnestelsel eruit zagen in de eerste paar miljoen jaar.
Gedurende meer dan twintig jaar zoeken zijn wetenschappers er maar één keer in geslaagd om een exoplaneet met ringen te vinden, het bleek super-Saturnus J1407 B te zijn, die in een baan om zijn ster draait in een baan van 10 jaar. De volgende waarnemingen van J1407 B zullen pas begin 2020 mogelijk zijn. Maar nu is er misschien een tweede geringde reus gevonden, half verborgen in een schijf van gas en stof die de jonge ster omringt.
Hoe het allemaal begon
Enkele jaren geleden ontdekte een afgestudeerde student van de Universiteit van Warwick (Engeland) Hugh Osborne een ongewoon kenmerk in de donkere waas rond de ster PDS 110. Bijna twee jaar lang lagen de gegevens over het mysterieuze object op zijn bureau. Later kreeg een andere astronoom, die dezelfde ster met een ander instrument observeerde, vergelijkbare gegevens. "Op dat moment werd duidelijk dat het veel interessanter was dan ik aanvankelijk dacht", zegt Hugh Osborne.
De waarnemingen, gescheiden door meer dan 800 dagen, waren bijna identiek. Beiden toonden een vreemde verduistering van de ster gedurende 25 dagen - te lang om toe te schrijven aan de schaduw van een planeet die door de PDS 110-schijf passeerde. Osborne en zijn collega's concludeerden dat het ongebruikelijke signaal een ringsysteem zou kunnen zijn rond een voorheen onzichtbare metgezel die door de schijf bewoog die achterbleef nadat de ster was gevormd. gas en stof. Deze ringen strekken zich ongeveer 50 miljoen kilometer uit (bijna 200 keer breder dan de ringen van Saturnus, die ongeveer 280.000 kilometer zijn). Zo'n enorm ringsysteem kon volgens de schattingen van Osborne alleen worden vastgehouden door een enorm centraal object - een potentiële reuzenplaneet groter dan Jupiter. Als alternatief kan de onzichtbare metgezel een bruine dwerg zijn.
Controle schot
Promotie video:
De baan van de geringde planeet suggereert de volgende waarnemingen in september 2017. Zelfs een middelgrote telescoop zou in staat moeten zijn om de diepe schaduw van de ringen die door de ster worden verlicht te detecteren, zodat amateurastronomen het systeem kunnen observeren en bestuderen. De derde reeks waarnemingen zou wetenschappers gegevens moeten opleveren die het bestaan van de ringen zullen bevestigen of weerleggen. “Een keer is niet genoeg om iemand te overtuigen. Zelfs twee observaties zijn mogelijk niet gerelateerd. Maar het is onwaarschijnlijk dat drie identieke getallen statistisch willekeurig zijn”, zegt Joel Kastner, een astronoom aan het Rochester Institute of Technology.
In tegenstelling tot de ringen van Saturnus, die zich in bijna hetzelfde vlak bevinden als de baan van de planeet, zijn de veronderstelde ringen rond metgezel PDS 110 loodrecht gekanteld, zoals Uranus, en steken ze uit boven de circumstellaire schijf. Osborne zegt dat een dergelijke vervorming het resultaat kan zijn van interactie met een andere, onzichtbare planeet.
Niet zo makkelijk
Niet alle astronomen zijn er echter van overtuigd dat het de ringen zijn. Hoewel ze het eens zijn over de waarschijnlijke aanwezigheid van materiaal rond de exoplaneet, zijn ze onzeker over de stabiliteit van het ringsysteem. Wanneer de wereld in elke omwenteling tweemaal de schijf van een ster doorkruist, moet het materiaal dat de ster omringt alle ringen van gas en stof rond de planeet eruit trekken en ze vervormen. "Het zal hoogstwaarschijnlijk een wolk van puin zijn in plaats van ringen, die niet lijkt op de structuur rond Saturnus", zegt astronoom Jeffroy Lesour van het Instituut voor Planetologie en Astrofysica in Grenoble (Frankrijk).
Het is ook mogelijk dat de verkregen gegevens niets met de planeet te maken hebben, maar betrekking hebben op een of meer puinclusters die terugvallen in de circumstellaire schijf. Dergelijke schijven zijn meestal gevuld met turbulente stromingen die materiaal uit de schijf stoten om het vervolgens weer naar binnen te trekken. Puin dat op deze manier wordt weggegooid, kan aan elkaar kleven tot stukjes die overeenkomen met de waarneming. Dan zou een bijzonder langlevende groep, of twee onafhankelijke groepen die toevallig op het juiste moment gebeurden, de waargenomen herhaling kunnen verklaren.
Hoewel dergelijke scenario's mogelijk zijn, is het onwaarschijnlijk dat ze binnen zo'n groot tijdsinterval twee onafhankelijke, maar identieke signalen produceren. De ringen zouden door de zwaartekracht op hun plaats worden gehouden door de planeet, en vrije clusters zouden losjes gekoppeld zijn en onderhevig zijn aan een verandering in baan. Het is moeilijk in te zien hoe ze na 800 dagen op hetzelfde moment dezelfde vorm hadden kunnen hebben.
Gedetailleerde waarnemingen van september zouden ringen van rotsblokken moeten helpen onderscheiden en zelfs structuren en gaten erin moeten laten zien. Als de ringen worden bevestigd, wordt het geweldig!
De eerste paar miljoen jaar na hun vorming kunnen Saturnus en Jupiter enorme ringen hebben gehad die op de een of andere manier uit elkaar gingen, samensmolten tot manen of op planeten vielen. Het observeren van ringwerelden rond jonge sterren zal wetenschappers helpen beter te begrijpen wat er in het vroege zonnestelsel zou kunnen zijn gebeurd.
Roman Zakharov
