De witte dwergster Gliese 86B is de kleine stip links van de heldere ster. Afbeelding tegoed: ESO. Klik om te vergroten.
Het team heeft ontdekt dat een ster die bekend staat als Gliese 86 - onderdeel van het zuidelijke sterrenbeeld Erinadus, en net zichtbaar is voor het blote oog - een andere metgezel heeft naast de gasreuzenplaneet die zeven jaar geleden in een nauwe baan eromheen werd gevonden. Deze verder verwijderde metgezel is echter geen andere planeet, maar een witte dwergster die ongeveer even ver van Gliese 86 verwijderd is als Uranus van de zon. De ontdekking markeert de eerste keer dat een planeet wordt gevonden in de buurt van een witte dwerg, en kan gevolgen hebben voor ons eigen zonnestelsel - dat zichzelf over een paar miljard jaar zal centreren rond een witte dwerg.
"Dit is het eerste observationele bewijs dat planeten het witte dwergvormingsproces van een ster enkele astronomische eenheden verderop kunnen overleven", zegt onderzoekersteamlid Markus Mugrauer, een doctoraatsstudent aan het Astrophysical Institute and University Observatory, University of Jena, Duitsland. “In theorie zouden planeten in de buurt het vormingsproces niet moeten overleven, maar deze bevinding is een bewijs dat ze dat wel kunnen als ze ver genoeg van elkaar verwijderd zijn. Dit is interessant omdat de meeste sterren in de melkweg, inclusief die van onszelf, uiteindelijk zullen evolueren naar witte dwergen. ”
De studie, die Mugrauer uitvoerde met Dr. Ralph Neuhaeuser, directeur observaties van het astrofysica-instituut van de universiteit, werd gepubliceerd als een brief in het meinummer van 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'.
De planeet zelf werd eind 1998 ontdekt op het La Silla-observatorium in Zwitserland en was de eerste exoplaneet die werd gevonden met een telescoop in La Silla die was uitgerust met een spectrograaf met het uitdrukkelijke doel te zoeken naar planeten rond andere sterren. Nadere analyse van de bewegingen van Gliese 86 gaf aan dat de ster ook een zwakke stellaire metgezel had die nog niet was waargenomen, mogelijk een bruine dwerg - een object met onvoldoende massa om de kernfusie te ondersteunen.
'Niemand wist echter precies wat het was,' zei Mugrauer. "Net zoals de planeet zelf was gevonden door zijn invloed op Gliese 86, maar niet echt was" gezien ", trok de metgezel aan de ster, maar het was moeilijk te scheiden van achtergrondlicht."
Om de metgezel van Gliese 86 op te lossen, gebruikte het paar observaties met hoog contrast met behulp van de 8 m zeer grote telescoop in La Silla, samen met een nieuw simultaan differentieel beeldvormingsapparaat.
'Met deze instrumenten kunnen we objecten ongeveer 150.000 keer zwakker oplossen dan de centrale ster, maar die er nog steeds heel dicht bij staan', zei Mugrauer. "Hierdoor kunnen we zoeken naar naaste en zeer zwakke metgezellen van onze doelsterren."
Nadat ze het achtergrondgeluid hadden weggefilterd, vonden ze de metgezel van Gliese op een afstand van ongeveer 21 AU, maar waren verrast om het heter dan verwacht te vinden - minstens 3700 Kelvin, te warm om een bruine dwerg te zijn. Afgaande op zijn snelheid en afstand tot Gliese 86, ontdekten ze ook dat de witte dwerg ongeveer 55 procent van de massa van onze zon heeft, waardoor hij kleiner is dan Gliese 86, die 70 procent van de massa van onze zon heeft.
"Maar aangezien een ster een groot deel van zijn massa verliest naarmate hij uitgroeit tot een witte dwerg, was deze metgezel ooit veel groter dan Gliese 86, misschien wel zo groot als onze eigen zon of zelfs groter", zei Mugrauer. 'Het was veel dichter bij Gliese 86 voordat het een witte dwerg werd, misschien 15 AU, of een afstand ongeveer halverwege tussen de banen van Saturnus en Uranus in ons eigen systeem. Het migreerde naar buiten nadat het tijdens zijn evolutie in een witte dwerg massa had verloren. ”
Vanwege de grootte en afstand van de planeet tot de rode reus, zei Mugrauer, zou de evolutie van de metgezel de grootte van de planeet niet dramatisch hebben beïnvloed.
"De zwaartekracht van de planeet is simpelweg te sterk om massa te verliezen vanwege het inslagmateriaal en vanwege de grote scheiding", zei hij. “Tijdens de rode reuzenfase zou de metgezel echter opgezwollen zijn en 10.000 lichter worden. Het zou ook de dominante warmtebron van de planeet zijn geworden, met een verwarming van 1000K of meer. ”
Tegenwoordig, zei hij, zou de metgezel waarschijnlijk verschijnen als een zeer heldere ster aan de nachtelijke hemel van de planeet, maar zou hij heel weinig extra warmte geven in vergelijking met Gliese 86, die de gigantische planeet rond een tiende van de afstand van de aarde cirkelt naar de zon.
“We verwachten dat verre planeten - die verder dan Jupiter van onze zon verwijderd zijn - de evolutie van een ster van rode reus naar witte dwerg kunnen overleven. Deze waarnemingen bevestigen die verwachting, 'zei Mugrauer. "Vooral in het Gliese 86-systeem is de scheiding tussen de witte dwerg en de exoplaneet groot genoeg dat het heel goed mogelijk lijkt dat een planeet de rode reuzenfase van een G-dwerg zoals onze zon kan overleven."
Maar Mugrauer zei dat hij en Neuhaeuser zouden blijven zoeken naar metgezelsterren in dit en andere exoplanetaire systemen omdat, ondanks het aantal planeten dat rond andere sterren cirkelt, er weinig bekend is over de eigenschappen van planeten in binaire systemen. Planeten in nabije binaries, zoals Gliese 86, zijn zeldzaam. "Gliese 86 is een van de dichtstbijzijnde binaire systemen die een planeet host", zei Mugrauer.
"Deze systemen bieden belangrijke informatie over het proces van planeetvorming en hoe de veelheid van de gastster dit kan beïnvloeden", zei hij. “Gliese 86 is slechts ongeveer 35 lichtjaar van de aarde verwijderd, dus stond het bovenaan onze lijst met sterren om te verkennen. Maar we zijn op weg om nog veel meer uit te checken. ”
Geschreven door Chad Boutin
