Een internationaal team van astronomen heeft met behulp van de 3,6-meter ESO-telescoop een planeet opgespoord die niet alleen veel op Jupiter lijkt, maar ook op dezelfde afstand om een zonachtige ster draait. Volgens de huidige theorieën geven planeten met massa’s als die van Jupiter vorm aan de planetenstelsels waar zij deel van uitmaken. Het feit dat een planeet met een Jupiterachtige massa en omloopbaan om HIP 11915 draait, opent de mogelijkheid dat het planetenstelsel rond deze zonachtige ster op ons eigen zonnestelsel lijkt.
HIP 11915 is ongeveer even oud als de zon en bovendien wijst haar zonachtige samenstelling erop dat er dichter bij de ster rotsachtige planeten zouden kunnen bestaan. Tot dusver waren de zoektochten naar exoplaneten vooral gevoelig voor planetenstelsels waarin zware planeten van minimaal enkele aardmassa’s op kleine afstanden om hun ster draaien [1]. Zulke stelsels wijken duidelijk af van ons eigen zonnestelsel, waarvan het centrale deel het domein is van kleine, rotsachtige planeten, en gasreuzen als Jupiter verder naar buiten te vinden zijn.
Volgens de meest recente theorieën is de ordening van ons zonnestelsel, die zo gunstig is voor leven, te danken aan Jupiter en de zwaartekrachtsinvloed die hij tijdens zijn ontstaansfase op het zonnestelsel uitoefende. De ontdekking van een evenbeeld van Jupiter zou dus wel eens een belangrijke mijlpaal kunnen zijn in de zoektocht naar een planetenstelsel dat op het onze lijkt. In een poging om planetenstelsels als het onze op te sporen, heeft een team onder Braziliaanse leiding zich gericht op zonachtige sterren. Daarbij hebben ze bij HIP 11915 een planeet ontdekt die qua massa veel op Jupiter lijkt [2] en op bijna dezelfde afstand als Jupiter om zijn moederster draait. De ontdekking is gedaan met HARPS, een van de meest nauwkeurige instrumenten voor het opsporen van planeten ter wereld. HARPS is gekoppeld aan de 3,6-meter ESO-telescoop van de sterrenwacht op La Silla in Chili.
Hoewel er op uiteenlopende afstanden van zonachtige sterren al veel Jupiter-achtige planeten zijn ontdekt [3], is het voor het eerst dat er een combinatie van een ster en een planeet is opgespoord die zoveel overeenkomst vertoont met het duo zon-Jupiter. De moederster van de planeet, HIP 11915, lijkt niet alleen qua massa op de zon, maar is ook ongeveer even oud. Bovendien is haar samenstelling vergelijkbaar met die van de zon. Omdat de chemische signatuur van onze zon mogelijk voor een deel is beïnvloed door de aanwezigheid van rotsachtige planeten in het zonnestelsel, kan dit erop wijzen dat er ook rond HIP 11915 rotsachtige planeten cirkelen. Volgens teamleider en mede-auteur van het onderzoeksartikel Jorge Melendez van de Universiteit van São Paulo, Brazilië, ‘is de zoektocht naar een tweede aarde en naar een tweede zonnestelsel een van de spannendste ondernemingen in de astronomie. We zijn heel blij om deel uit te kunnen maken van dit baanbrekende onderzoek, dat mogelijk is gemaakt door de waarnemingsfaciliteiten van ESO.’ [4]
Megan Bedell van de Universiteit van Chicago en hoofdauteur van het onderzoeksartikel besluit: ‘Na een twintig jaar durende jacht op exoplaneten beginnen we, dankzij de langdurige stabiliteit van planeetopsporingsinstrumenten als HARPS, eindelijk grote gasplaneten met lange omlooptijden zoals die in ons eigen zonnestelsel te ontdekken. Deze ontdekking is in alle opzichten een spannend teken dat er andere zonnestelsels op ontdekking wachten.’ Vervolgwaarnemingen zullen de ontdekking nog moeten bevestigen, maar voorlopig is HIP 11915 een van de meest veelbelovende kandidaten voor het huisvesten van ‘zonnestelsel 2.0’.
Noten
[1] De huidige detectietechnieken zijn gevoeliger voor grote of zware planeten die zich dicht bij hun moederster bevinden. Kleine en lichte planeten vallen grotendeels buiten onze huidige mogelijkheden. En ook reuzenplaneten die op grote afstand om hun moederster draaien zijn moeilijker te detecteren. Bijgevolg zijn veel van de exoplaneten die we kennen groot en/of zwaar, en bevinden deze zich dicht bij hun sterren.
[2] De planeet is ontdekt door de kleine schommeling te meten die hij teweegbrengt bij de ster waar hij omheen draait. Omdat we de inclinatie van de planeetbaan niet kennen, kan slechts een ondergrens voor zijn massa worden geschat. Daarbij moet worden benadrukt dat ook de activiteit van de ster, die verband houdt met variaties van haar magnetische veld, een signaal zou kunnen produceren dat voor de signatuur van de planeet wordt aangezien. De astronomen hebben alle bekende tests gedaan om deze mogelijkheid te onderzoeken, maar zij kan nog niet helemaal worden uitgesloten.
[3] Een ander voorbeeld van een ‘Jupiter-dubbelganger’ is de hier beschreven planeet bij de ster HD 154345.
[4] Sinds de ondertekening van de Braziliaanse toetredingsovereenkomst, in december 2010, hebben Braziliaanse astronomen volledig toegang tot de waarnemingsfaciliteiten ven ESO.
Meer informatie
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘The Solar Twin Planet Search II. A Jupiter twin around a solar twin.’, van M. Bedell et al., dat in het tijdschrift Astronomy and Astrophysics zal verschijnen.
Het onderzoeksteam bestaat uit M. Bedell (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Chicago, Illinois, VS; Visiting Researcher at the Departamento de Astronomia do IAG/USP, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazilië), J. Meléndez (Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazilië), J.L. Bean (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago), I. Ramírez (McDonald Observatory and Department of Astronomy, University of Texas, Austin, Texas, VS), M. Asplund (Research School of Astronomy and Astrophysics, The Australian National University, Weston, Australië), A. Alves-Brito (Instituto de Fisica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazilië), L. Casagrande (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australië), S. Dreizler (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Duitsland), T. Monroe (Universidade de São Paulo, Brazilië), L. Spina (Universidade de São Paulo, Brazilië) en M. Tucci Maia (Universidade de São Paulo, Brazilië).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. 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), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die specifiek is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
