Nieuw bewijs voor jonge planeten in schijven rond jonge sterren

Een internationaal team van astronomen, onder leiding van Nienke van der Marel van de Leidse Sterrewacht, heeft een sterke aanwijzing gevonden dat in de schijven van gas en stof rond vier jonge sterren recent planeten zijn ontstaan. De planeten hebben vermoedelijk enkele malen zoveel massa als Jupiter.

De ontdekking is gedaan met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) – een array van schotelantennes die gevoelig zijn voor radiostraling met golflengten van ongeveer een millimeter.

Bij bijna elke ster worden planeten ontdekt, maar astronomen snappen nog steeds niet goed hoe – en onder welke omstandigheden – ze ontstaan. Om deze vragen te kunnen beantwoorden, wordt onderzoek gedaan aan de schijven van gas en stof rond jonge sterren.

Bepaalde schijven – de zogeheten transitieschijven – vertonen een opvallend leeg centrum. Voor het ontstaan van dat ‘gat’ bestaan twee mogelijke scenario’s. Het is denkbaar dat het daar aanwezige gas en stof is weggeblazen of afgebroken door de sterke sterrenwind en intense straling van de ster. De andere mogelijkheid is dat het materiaal is opgeveegd door zware planeten-in-wording die om de ster cirkelen.

De nieuwe ALMA-opnamen bevestigen de al eerder gedane ontdekking dat die stofvrije gaten eigenlijk helemaal niet leeg zijn: er zitten aanzienlijke hoeveelheden gas in. Maar voor het eerst is daarbij aangetoond dat ook de verdeling van het gas een leeg centrum heeft, al is dat veel kleiner dan het ‘stofgat’.

Volgens de astronomen is dat in strijd met het eerste verklaringsmodel. Anders gezegd: de nieuwe waarnemingen steunen het scenario waarbij pas gevormde zware planeten om de ster cirkelen en het daar aanwezige gas opvegen. Tegelijkertijd zorgen de wervelingen die daarbij in het gas ontstaan ervoor dat stofdeeltjes verder naar buiten worden gedreven.