Deze afbeelding van zichtbaar licht van de Hubble-ruimtetelescoop toont de omgeving van de ster Fomalhaut, inclusief de locatie van de stofring en de betwiste planeet, Fomalhaut b. Currie, U. Toronto)
Net op tijd voor Halloween brengen astronomen een extrasolaire planeet terug uit de dood. Een andere blik op de nabije ster Fomalhaut onthult dat een planeet, genaamd Fomalhaut b, er echt is, en een eerdere bewering tegen haar bestaan weerlegt. In 2008 werd aangekondigd dat een grote Saturnus-massaplaneet een grote stofring omhulde en werd gezien in visuele beelden van Hubble, en naar verluidt de eerste exoplaneet was die ooit direct in zichtbaar licht werd afgebeeld rond een andere ster. Maar eind 2011 brachten infraroodwaarnemingen de eerdere detecties in twijfel. Een nieuwe analyse van gegevens van Hubble brengt de conclusie van de planeet echter weer tot leven.
Het is als een zombie-planeet die gewoon niet zal sterven.
Fomalhaut is de helderste ster in het sterrenbeeld Piscis Austrinus en bevindt zich op 25 lichtjaar afstand. Oorspronkelijk werd geschat dat Fomalhaut b ongeveer zo groot was als Saturnus en misschien zelfs ringen had. Het bevindt zich in een puinring die de ster Fomalhaut omcirkelt, ongeveer 25 lichtjaar verwijderd van de aarde.
Vervolgens beweerden latere studies dat deze planetaire interpretatie onjuist is. Op basis van de schijnbare beweging van het object en het ontbreken van een infrarooddetectie door de Spitzer-ruimtetelescoop van NASA, beweerden ze dat het object een kortstondige stofwolk is die geen verband houdt met een planeet.
Maar nog een andere observatie brengt deze planeet terug.
"Hoewel onze resultaten het oorspronkelijke ontdekkingspapier ernstig uitdagen, doen ze dat op een manier die de interpretatie van het object veel schoner maakt en de kernconclusie intact laat, dat Fomalhaut b inderdaad een enorme planeet is", zei Thayne Currie, een astronoom vroeger bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., En nu aan de Universiteit van Toronto.
De ontdekkingsstudie meldde dat de helderheid van Fomalhaut b met ongeveer een factor twee varieerde en noemde dit als bewijs dat de planeet gas aan het opwarmen was. Vervolgonderzoeken interpreteerden deze variabiliteit vervolgens als bewijs dat het object in feite in plaats daarvan een voorbijgaande stofwolk was.
In de nieuwe studie analyseerden Currie en zijn team de Hubble-waarnemingen van de ster uit 2004 en 2006 opnieuw. Ze herstelden gemakkelijk de planeet in waarnemingen op zichtbare golflengten bij 600 en 800 nanometer en deden een nieuwe detectie in violet licht bij 400 nanometer. In tegenstelling tot eerder onderzoek ontdekte het team dat de planeet constant helder bleef.
Het team probeerde Fomalhaut b in het infrarood te detecteren met de Subaru-telescoop op Hawaï, maar dat lukte niet. De niet-detecties met Subaru en Spitzer impliceren dat Fomalhaut b minder dan tweemaal de massa van Jupiter moet hebben.
Een ander controversieel probleem was de baan van het object. Als Fomalhaut b verantwoordelijk is voor de offset en de scherpe binnenrand van de ring, dan moet hij een baan volgen die is uitgelijnd met de ring en moet hij nu met de laagste snelheid bewegen. De snelheid die de oorspronkelijke studie suggereerde, bleek te hoog. Bovendien voerden sommige onderzoekers aan dat Fomalhaut b een gekantelde baan volgt die door het ringvlak gaat.
Met behulp van de Hubble-gegevens stelde het team van Currie vast dat Fomalhaut b beweegt met een snelheid en richting die consistent is met het oorspronkelijke idee dat de zwaartekracht van de planeet de ring verandert.
"Wat we uit onze analyse hebben gezien, is dat de minimale afstand van het object tot de schijf in twee jaar tijd nauwelijks veranderd is, wat een goed teken is dat het zich in een mooie ringvormende baan bevindt", legt Timothy Rodigas, een afgestudeerde student uit aan de Universiteit van Arizona en een lid van het team.
Het team van Currie behandelde ook onderzoeken die Fomalhaut b interpreteren als een compacte stofwolk die niet door zwaartekracht aan een planeet is gebonden. Bij de ring van Fomalhaut zou de orbitale dynamiek zo'n wolk binnen 60.000 jaar verspreiden of volledig verdrijven. De stofdeeltjes ervaren extra krachten, die op veel snellere tijdschalen werken, omdat ze interageren met het licht van de ster.
"Gezien wat we weten over het gedrag van stof en de omgeving waar de planeet zich bevindt, denken we dat we een planetair object zien dat volledig in stof is ingebed in plaats van een vrij zwevende stofwolk", zegt teamlid John Debes , een astronoom aan het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Md.
Een paper met een beschrijving van de bevindingen is geaccepteerd voor publicatie in The Astrophysical Journal Letters.
En zoals we in april meldden, gaf een ander team dat de Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) gebruikte aan dat ze bewijs hadden gevonden van Fomalhaut b, en misschien zelfs meer planeten in het systeem, wat meer geloofwaardigheid gaf aan het verlaten van de planeet.
Omdat astronomen Fomalhaut b waarnemen door het licht van omringend stof en niet door licht of warmte die door de atmosfeer wordt uitgestraald, geldt het niet langer als een "direct in beeld gebrachte exoplaneet". Maar omdat het de juiste massa is en op de juiste plaats om de ring te vormen, vindt het team van Currie dat het moet worden beschouwd als een 'planeet die is geïdentificeerd door directe beeldvorming'.
Fomalhaut werd het meest recentelijk in mei aangevallen door Hubble door een ander team. Deze opmerkingen worden momenteel wetenschappelijk geanalyseerd en zullen naar verwachting binnenkort worden gepubliceerd.
Bron: NASA
