Astronomen hebben veel extrasolaire planeten opgedoken, maar een nieuw ontdekt binair paar planeten is een behoorlijke vondst. Hun ontdekking daagt de huidige theorie uit dat men denkt dat planeten worden gevormd uit de schijven van gas en stof die pasgeboren sterren omringen.
De cast van exoplaneten heeft een buitengewoon nieuw lid. Met behulp van ESO's telescopen hebben astronomen een metgezel van ongeveer zeven Jupiter-massa ontdekt bij een object dat zelf slechts twee keer zo zwaar is. Beide objecten hebben massa's die lijken op die van extra-zonne-reuzenplaneten, maar ze bevinden zich niet in een baan rond een ster - in plaats daarvan lijken ze elkaar te omcirkelen. Het bestaan van een dergelijk dubbel systeem legt sterke beperkingen op aan de formatietheorieën van vrij zwevende planetaire massa-objecten.
Ray Jayawardhana van de Universiteit van Toronto (Canada) en Valentin D. Ivanov van ESO rapporteren de ontdekking in het nummer van 3 augustus van Science Express, de snelle online publicatiedienst van het tijdschrift Science.
'Dit is een werkelijk opmerkelijk tweelingpaar - elk met slechts ongeveer één procent van de massa van onze zon', zei Jayawardhana. 'Alleen al het bestaan ervan is een verrassing, en de oorsprong en het lot zijn een beetje een mysterie.'
Ongeveer de helft van alle zonachtige sterren komt in paren. Dus doe ongeveer een zesde van de bruine dwergen, 'mislukte sterren' die minder dan 75 Jupiter-massa's hebben en niet in staat zijn om kernfusie in hun kernen te ondersteunen. In de afgelopen vijf jaar hebben astronomen enkele tientallen nog kleinere, vrij zwevende planetaire massa-objecten of planemo's in nabijgelegen stervormingsgebieden geïdentificeerd. Oph 162225-240515, of kortweg Oph1622, is de eerste planemo die een dubbele is gebleken.
De onderzoekers ontdekten de metgezel in een optische opname gemaakt met ESO's 3,5 m New Technology Telescope in La Silla, Chili. Ze besloten om optische spectra en infraroodbeelden van het paar te maken met ESO's 8,2 m zeer grote telescoop om er zeker van te zijn dat het een echte metgezel is, in plaats van een voorgrond- of achtergrondster die zich in dezelfde gezichtslijn bevindt. Deze vervolgwaarnemingen bevestigden inderdaad dat beide objecten jong zijn, op dezelfde afstand en veel te cool om sterren te zijn. Dit suggereert dat de twee fysiek met elkaar verbonden zijn.
Door te vergelijken met veelgebruikte theoretische modellen, schatten Jayawardhana en Ivanov dat de metgezel ongeveer zeven keer de massa van Jupiter is, terwijl het zwaardere object ongeveer 14 keer de massa van Jupiter binnenkomt. Het pasgeboren paar, amper een miljoen jaar oud, is ongeveer zes keer zo ver verwijderd van de afstand tussen de zon en Pluto en bevindt zich in het Ophiuchus-stervormingsgebied op ongeveer 400 lichtjaar afstand.
Men denkt dat planeten worden gevormd uit schijven van gas en stof die sterren, bruine dwergen en zelfs enkele vrij zwevende planetaire massa-objecten omringen (zie ESO 19/06). Maar 'het is waarschijnlijk dat deze planemo-tweelingen samen zijn gevormd uit een samentrekkende gaswolk die is gefragmenteerd, als een miniatuur stellair binair getal', zei Jayawardhana. "We weerstaan de verleiding om het een 'dubbele planeet' te noemen, omdat dit paar waarschijnlijk niet de manier heeft gevormd waarop planeten in ons zonnestelsel dat deden," voegde Ivanov eraan toe.
Oph1622B is slechts de tweede of derde direct in beeld gebrachte planetaire massa-metgezel die spectroscopisch wordt bevestigd (zie ESO 23/04 [1]), en de eerste rond een primair dat zelf een planetair massa-object is. Bovendien vormt het bestaan ervan een uitdaging voor een populair theoretisch scenario, dat suggereert dat bruine dwergen en vrij zwevende planetaire massa-objecten embryo's zijn die uit meerdere proto-sterrensystemen worden uitgestoten. Aangezien de twee objecten in Oph1622 zo ver van elkaar verwijderd zijn en slechts zwak met elkaar verbonden zijn door de zwaartekracht, zouden ze zo'n chaotische geboorte niet hebben overleefd.
'Recente ontdekkingen hebben een verbazingwekkende diversiteit aan werelden aan het licht gebracht. Toch valt het Oph1622-paar op als een van de meest intrigerende, zo niet eigenaardige, 'zei Jayawardhana.
"Nu zijn we benieuwd of dergelijke paren veel voorkomen of zeldzaam zijn. Het antwoord zou licht kunnen werpen op hoe vrij zwevende objecten met planetaire massa zich vormen, 'voegde Ivanov eraan toe.
Notitie
[1]: Een andere serieuze kandidaat is de lichte metgezel van GQ Lupi, een jonge T-Tauri-ster (zie ESO PR 09/05). Modellen leiden tot een massa voor dit object tussen 1 en 42 Jupiter-massa's.
Oorspronkelijke bron: ESO-persbericht
