Astronomen zien voor de tweede keer een compleet jong planetenstelsel ontstaan

Astronomen hebben rond de jonge ster WISPIT 2 iets bijzonders ontdekt: daar zijn niet één, maar twee planeten in wording te zien. Dat maakt het stelsel uitzonderlijk, want zulke jonge planeten laten zich zelden rechtstreeks waarnemen. De opvallende ringen en lege banen in de stofschijf rond de ster doen bovendien denken aan hoe ons eigen zonnestelsel er miljarden jaren geleden uit kan hebben gezien.

Een van de twee planeten was al eerder gevonden door een onderzoeksteam onder leiding van de Leidse promovendus sterrenkunde Richelle van Capelleveen. Zij is ook mede-auteur van het nieuwe onderzoek, dat vandaag werd gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Dankzij nieuwe waarnemingen met telescopen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) is nu ook de aanwezigheid van de tweede planeet bevestigd.

Het WISPIT 2-stelsel is, na PDS 70, pas het tweede bekende sterrenstelsel waarin twee planeten rechtstreeks zijn gezien terwijl ze nog aan het ontstaan zijn. Wat WISPIT 2 extra interessant maakt, is de enorme schijf van gas en stof rond de ster, met opvallende leemtes en ringen. “Deze structuren wijzen erop dat er momenteel meer planeten ontstaan, die we vroeg of laat zullen kunnen detecteren”, verwacht Chloe Lawlor, promovendus aan de Universiteit van Galway en eerste auteur van de nieuwe studie. “WISPIT 2 geeft ons een kijkje in ons eigen verleden.”

“WISPIT 2 is een uniek kosmisch laboratorium waarin we de vorming van een compleet planetenstelsel kunnen waarnemen”, voegt mede-auteur Christian Ginski daaraan toe. Aan de hand van zulke waarnemingen willen astronomen beter leren begrijpen hoe jonge planetenstelsels zich ontwikkelen tot volwassen stelsels als de onze.

De eerste pasgeboren planeet die in dit stelsel werd opgemerkt, WISPIT 2b genoemd, werd vorig jaar ontdekt. Deze planeet heeft bijna vijf keer zoveel massa als de planeet Jupiter en draait in een baan om zijn ster op een afstand die ongeveer zestig keer zo groot is als de afstand tussen de aarde en de zon.

Waarnemingen met de Very Large Telescope (VLT) en de VLT Interferometer bevestigden dat het tweede gedetecteerde object daadwerkelijk een planeet is. De nieuwe planeet, WISPIT 2c, staat vier keer dichter bij de centrale ster en heeft twee keer zoveel massa als zijn eerder ontdekte buur WISPIT 2b. Beide planeten zijn gasreuzen, vergelijkbaar met de buitenplaneten van ons zonnestelsel.

Allebei de planeten bevinden zich in opvallende leemten in de stofschijf rond de jonge ster. Deze leemtes zijn het gevolg van de ontwikkeling van de beide planeten. Deeltjes in de schijf hopen zich op, waarna hun zwaartekracht meer materiaal aantrekt totdat er een planetaire ‘embryo’ ontstaat. Het overblijvende stof vormt de heldere ringen die astronomen rond de ster zien.

Behalve de leemtes waarin de twee planeten zijn aangetroffen, is er verderop in de schijf van WISPIT 2 nog minstens een kleinere leemte te zien. “We vermoeden dat deze leemte door een derde planeet is uitgesleten”, zegt Lawlor. “Dat deze leemte smaller en ondieper is, wijst erop dat zijn massa niet groter is dan die van Saturnus.”

De onderzoekers hopen snel vervolgwaarnemingen te doen. Met de toekomstige Extremely Large Telescope zullen astronomen in staat kunnen zijn om zo’n kleinere jonge planeet rechtstreeks in beeld te brengen.