Kunnen er ‘tientallen miljarden’ bewoonbare werelden zijn in ons eigen sterrenstelsel? Dat zijn de resultaten van een nieuwe studie die naar rotsachtige planeten zocht in de bewoonbare zones rond rode dwergsterren. Een internationaal team van astronomen dat ESO's HARPS-spectrograaf gebruikt, schat nu dat er tientallen miljarden van dergelijke planeten in het Melkwegstelsel zijn, met waarschijnlijk ongeveer honderd in de directe omgeving van de zon, op minder dan 30 lichtjaar afstand.
"Onze nieuwe waarnemingen met HARPS betekenen dat ongeveer 40% van alle rode dwergsterren een superaarde in een baan rond de aarde heeft waar vloeibaar water kan bestaan op het oppervlak van de planeet", zegt Xavier Bonfils van IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, Frankrijk, en de leider van het team. "Omdat rode dwergen zo gewoon zijn - er zijn er ongeveer 160 miljard in de Melkweg - leidt dit tot het verbazingwekkende resultaat dat er alleen al in ons sterrenstelsel tientallen miljarden van deze planeten zijn."
Dit is de eerste directe schatting van het aantal kleinere rotsachtige planeten rond rode dwergsterren. Voeg dit toe aan een andere recente bevinding die suggereerde dat elke ster aan onze nachtelijke hemel minstens één planeet omcirkelt - die geen rode dwergsterren bevatte - en ons sterrenstelsel zou kunnen wemelen van werelden.
Dit team gebruikte de HARPS-spectrograaf op de 3,6-meter telescoop van de La Silla-sterrenwacht van ESO in Chili om exoplaneten te zoeken die rond de meest voorkomende soort ster in de Melkweg draaien - rode dwergsterren (ook bekend als M-dwergen). Deze sterren zijn vaag en koel vergeleken met de zon, maar komen veel voor en hebben een lange levensduur, en zijn daarom goed voor 80% van alle sterren in de Melkweg.
Het HARPS-team onderzocht een zorgvuldig gekozen monster van 102 rode dwergsterren in de zuidelijke hemel gedurende een periode van zes jaar. Er werden in totaal negen superaarde (planeten met een massa tussen één en tien keer die van de aarde) gevonden, waaronder twee in de bewoonbare zones van respectievelijk Gliese 581 en Gliese 667 C.
Door alle gegevens te combineren, inclusief waarnemingen van sterren die geen planeten hadden, en door te kijken naar de fractie van bestaande planeten die ontdekt kon worden, heeft het team kunnen uitzoeken hoe vaak verschillende soorten planeten rond rode dwergen voorkomen. Ze vinden dat de frequentie van het optreden van superaarde in de bewoonbare zone 41% is met een bereik van 28% tot 95%.
Bonfils en zijn team ontdekten ook dat rotsachtige planeten veel vaker voorkwamen dan enorme gasreuzen zoals Jupiter en Saturnus. Minder dan 12% van de rode dwergen heeft naar verwachting gigantische planeten (met massa's tussen 100 en 1000 keer die van de aarde).
De rotsachtige werelden die in een baan om rode dwergen draaien, zijn echter niet noodzakelijk een goede plek om je eerste exovakantie door te brengen - of om je leven te koesteren.
"De bewoonbare zone rond een rode dwerg, waar de temperatuur geschikt is om vloeibaar water op het oppervlak te laten bestaan, ligt veel dichter bij de ster dan de aarde bij de zon", zegt Stéphane Udry van de Geneva Observatory en lid van het team . "Maar van rode dwergen is bekend dat ze onderhevig zijn aan stellaire uitbarstingen of uitbarstingen, die de planeet kunnen overspoelen met röntgenstralen of ultraviolette straling, en die het leven daar minder waarschijnlijk maken."
Nieuwe Exoplanet ontdekt
In dit HARPS-onderzoek van rode dwergen werd een nieuwe exoplaneet ontdekt: Gliese 667 Cc. Dit is de tweede planeet in dit drievoudige stersysteem en lijkt dicht bij het centrum van de bewoonbare zone te liggen. Hoewel deze planeet meer dan vier keer zwaarder is dan de aarde, is hij tot nu toe de tweeling die het dichtst bij de aarde staat en heeft vrijwel zeker de juiste omstandigheden voor het bestaan van vloeibaar water op het oppervlak. Dit is de tweede superaarde-planeet in de bewoonbare zone van een rode dwerg die tijdens deze HARPS-enquête werd ontdekt, nadat Gliese 581d in 2007 was aangekondigd en in 2009 werd bevestigd.
"Nu we weten dat er veel superaarde rond nabije rode dwergen zijn, moeten we er meer identificeren met zowel HARPS als toekomstige instrumenten", zegt Xavier Delfosse, een ander lid van het team. "Van sommige van deze planeten wordt verwacht dat ze voor hun moederster passeren terwijl ze in een baan om de aarde draaien - dit zal de opwindende mogelijkheid openen om de atmosfeer van de planeet te bestuderen en naar tekenen van leven te zoeken."
Onderzoekspapieren: Bonfils et al. en Delfosse et al.
Bron: ESO
