Dit is waar we allemaal op hebben gewacht: voor het eerst hebben astronomen foto's gemaakt van een zonnestelsel met meerdere planeten, net als het onze, in een baan om een andere ster. Dit valt samen met de aankondiging van het eerste zichtbare lichtbeeld van een extrasolaire planeet die door de Hubble-ruimtetelescoop is genomen. Dit nieuwe zonnestelsel draait om een stoffige jonge ster genaamd HR8799, die 140 lichtjaar verwijderd is en ongeveer 1,5 keer zo groot is als onze zon. Drie planeten, ongeveer 10, 10 en 7 keer de massa van Jupiter, draaien om de ster. De grootte van de planeten neemt af met de afstand tot de moederster, net zoals de gigantische planeten in ons systeem doen. En er zijn misschien meer planeten, maar wetenschappers zeggen dat ze ze nog niet hebben gezien.
"We proberen al acht jaar planeten af te beelden zonder geluk en nu hebben we foto's van drie planeten tegelijk", zegt Bruce Macintosh, een astrofysicus van het Lawrence Livermore National Laboratory.
Met behulp van contrastrijke, nabij-infrarood adaptieve optische waarnemingen met de Keck- en Gemini-telescopen, kon het team van onderzoekers drie omringende planetaire metgezellen naar HR8799 zien.
Astronomen weten al tien jaar door middel van indirecte technieken dat de zon niet de enige ster was met planeten in een baan.
'Maar we hebben eindelijk een echt beeld van een heel systeem', zei Macintosh. "Dit is een mijlpaal in het zoeken en karakteriseren van planetaire systemen rond sterren."
De planeten zijn 24, 37 en 67 keer de scheiding van de aarde en de zon van de gastster. De verste planeet in het nieuwe systeem draait net binnen een schijf van stoffig puin, vergelijkbaar met die geproduceerd door de kometen van de Kuipergordel van ons zonnestelsel (net voorbij de baan van Neptunus op 30 keer de afstand tussen de aarde en de zon).
"HR8799's stofschijf onderscheidt zich als een van de meest massieve in een baan rond een ster binnen 300 lichtjaar van de aarde", zei Ben Zuckerman van UCLA.
De gastster staat bekend als een heldere, blauwe A-type ster. Dit type sterren wordt meestal genegeerd in grond- en ruimte-gebaseerde direct imaging-onderzoeken omdat ze een minder gunstig contrast bieden tussen een heldere ster en een zwakke planeet. Maar ze hebben wel een voordeel ten opzichte van onze zon: al vroeg in hun leven kunnen ze zware schijven van planeetvormend materiaal vasthouden en daardoor grotere planeten vormen op grotere afstanden die gemakkelijker te detecteren zijn. In de recente studie is de ster ook jong - minder dan 100 miljoen jaar oud - wat betekent dat de planeten nog steeds gloeien van de hitte die ze hebben gevormd door hun vorming.
'Door deze planeten rechtstreeks te zien - hun licht van de ster te scheiden - kunnen we ze als individuen bestuderen en spectroscopie gebruiken om hun eigenschappen, zoals temperatuur of compositie, te bestuderen', zei Macintosh.
In de afgelopen 10 jaar zijn verschillende planeetdetectietechnieken gebruikt om meer dan 200 exoplaneten te vinden. Maar deze methoden hebben allemaal hun beperkingen. De meesten leiden het bestaan van een planeet af door haar
invloed op de ster die hij draait, maar vertel wetenschappers eigenlijk niets over de planeet behalve de massa en de baan. Ten tweede zijn de technieken allemaal beperkt tot de scheiding van kleine tot matige planeetsterren, gewoonlijk minder dan ongeveer 5 astronomische eenheden.
De planeten zelf lijken allemaal erg interessant.
"Gedetailleerde vergelijking met theoretische modelatmosferen bevestigt dat alle drie de planeten een complexe atmosfeer hebben met stoffige wolken die de ontsnappende warmte gedeeltelijk opvangen en opnieuw uitstralen", zei LowellObservatory astronoom Travis Barman.
Bron: Gemini Observatory
