Zwerfplaneten, werelden die zonder ster door de ruimte zweven, blijven voor wetenschappers grotendeels een mysterie. Nu hebben astronomen voor het eerst het bestaan van een van deze sterloze werelden bevestigd door de afstand en massa ervan te bepalen, een zwerfplaneet ter grootte van Saturnus op bijna 10.000 lichtjaar van de aarde.
Planeten worden doorgaans gevonden in een baan om een of meer sterren. In 2000 ontdekten astronomen echter de eerste tekenen van een “zwerfplaneet”, een vrij zwevende wereld die niet om een ster draaide. In 2024 ontdekten onderzoekers vervolgens een object dat het licht van een verre ster verstoorde, tegelijkertijd vanaf zowel de aarde als vanuit de ruimte, met behulp van verschillende observatoria op aarde en de inmiddels buiten gebruik gestelde Gaia-ruimtetelescoop van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Aan de hand van deze waarnemingen konden wetenschappers schatten dat het object een nieuw ontdekte wereld was, op ongeveer 9950 lichtjaar van de aarde in de richting van het centrum van de Melkweg, met een massa die ongeveer 70 keer groter was dan die van de aarde (Saturnus heeft daarentegen ongeveer 95 keer de massa van de aarde). De onderzoekers achter de ontdekking zeggen dat dit soort vrij zwevende planeten in ons melkwegstelsel nog veel talrijker zouden moeten zijn dan we denken. “Theoretische studies naar de vorming van planetenstelsels suggereren dat ze in de Melkweg zeer talrijk zouden moeten zijn, zelfs een paar keer talrijker dan het aantal sterren in het melkwegstelsel”, vertelde medeauteur van de studie Andrzej Udalski, astrofysicus aan de Universiteit van Warschau in Polen, aan Space.com.
Meer gegevens over zwerfplaneten zouden kunnen helpen om meer inzicht te krijgen in hoe alle planeten ontstaan en hoe en welke soorten planeten zwerfplaneten worden. Eerder onderzoek suggereert dat chaotische interacties tussen werelden in een vroeg stadium van de ontwikkeling van planetenstelsels rond sterren planeten naar buiten kunnen slingeren. Voorbijgaande sterren kunnen ook planetenstelsels verstoren en werelden de leegte in slingeren. Bovendien kunnen sommige zwerfplaneten rechtstreeks uit dezelfde gas- en stofwolken ontstaan waaruit sterren worden geboren. Zwerfplaneten zijn moeilijk te zien omdat ze niet genoeg licht uitstralen om door de huidige generatie telescopen te worden gedetecteerd. Op dit moment is de enige manier om deze zwervende werelden te ontdekken met behulp van zwaartekrachtvelden, die de structuur van de ruimtetijd vervormen. Wanneer een zwerfplaneet voor een ster langs drijft, kan het zwaartekrachtveld van de wereld als een lens werken, waardoor de schijnbare helderheid van de ster wordt versterkt en astronomen het bestaan van de zwerfplaneet kunnen afleiden. Tot nu toe hebben onderzoekers met deze methode ongeveer een dozijn potentiële zwerfplaneten ontdekt.
Een beperking van het gebruik van dergelijke “zwaartekrachtmicrolensing” om rogue planeten te detecteren, is dat het op zichzelf niet kan onthullen hoe ver deze werelden verwijderd zijn. Dit maakt het op zijn beurt moeilijk om andere kenmerken van die planeten af te leiden, zoals hun massa. Daardoor bleef veel over rogue planeten een kwestie van speculatie, astronomen konden zelfs niet met zekerheid bevestigen dat het daadwerkelijk planeten waren en geen zwaardere hemellichamen, zoals de mislukte sterren die bekend staan als bruine dwergen. Nu hebben astronomen niet alleen een zwerfplaneet ontdekt, maar ook de afstand en massa ervan bepaald. Door dit fenomeen, dat bekend staat als zowel KMT-2024-BLG-0792 als OGLE-2024-BLG-0516, vanuit twee verschillende gezichtspunten te bekijken, konden de wetenschappers in feite de afstand tot de aarde berekenen. Toen ze eenmaal een beter beeld hadden van de afstand tot de aarde, konden ze de massa schatten op basis van de tijd dat het zwaartekrachtveld het licht dat de astronomen zagen, verstoorde.
“Onze ontdekking biedt verder bewijs dat het melkwegstelsel mogelijk vol zit met zogeheten rogue planets”, aldus medeauteur van het onderzoek Subo Dong, hoogleraar astronomie aan de Universiteit van Peking in China, in een verklaring. De volgende generatie ruimtetelescopen kan mogelijk nog meer zwerfplaneten detecteren. Zo zal de Nancy Grace Roman Space Telescope van NASA, die mogelijk in 2026 wordt gelanceerd, enorme delen van de hemel scannen met infraroodlicht dat 1000 keer sneller is dan dat van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA. De Chinese Earth 2.0-satelliet, waarvan de lancering gepland staat voor 2028, zal ook op zoek gaan naar vrij zwevende planeten.
Bron: Space.com
