Voor het eerst ooit ontdekt: een planeet die in een loodrechte baan om twee sterren draait

Het is een raar gezicht: een planeet die loodrecht om twee sterren heen draait, dwars door hun baan heen. Toch is dat precies wat de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) voor het eerst heeft ontdekt.

De ‘polaire planeet’, die heel poëtisch 2M1510 (AB) b is genoemd, draait in een hoek van 90 graden om een dubbelster, om precies te zijn een tweetal jonge bruine dwergen. Die zijn groter dan grote gasplaneten maar kleiner dan echte sterren. Als je vanaf de aarde kijkt, verduisteren ze elkaar om de beurt. Dat is heel zeldzaam. Nog maar één keer eerder is zo’n dubbelster ontdekt en nog nooit eerder is er ook een exoplaneet in aangetroffen, die in een baan loodrecht op de baan van de moedersterren staat.

“Een planeet die niet alleen om een dubbelster, maar bovendien om een dubbele bruine dwerg draait en een polaire omloopbaan heeft, is een fantastische ontdekking”, vindt onderzoeker Amaury Triaud, hoogleraar aan de Universiteit van Birmingham.

Bruine dwergen
Een bruine dwerg is een soort mislukte ster. Hij is groter dan een planeet, maar te klein om echt te kunnen stralen zoals onze zon. In een gewone ster vindt kernfusie plaats. Daarbij wordt waterstof omgezet in helium en komt veel licht en warmte vrij. Maar een bruine dwerg heeft daar niet genoeg massa voor. Hij gloeit een beetje en straalt wat warmte uit, maar geen fel licht. Het is echter ook geen planeet. Een bruine dwerg is een directe samentrekking van een waterstofwolk, terwijl planeten ontstaan door zich samenvoegende stukken ijs of rots. Bruine dwergen zijn moeilijk te zien, maar ze zijn er wel in grote aantallen. Ze zijn overigens in werkelijkheid rood, niet bruin, maar een rode dwerg is al een soort ster.

Bijzondere combinatie
Het is de combinatie, die deze vondst bijzonder maakt. In de afgelopen jaren zijn er wel planeten ontdekt die om twee sterren tegelijk draaien, maar daarbij viel de baan ongeveer samen met het vlak van de moedersterren. Dat een loodrechte baan ook zou kunnen bestaan, vermoedden astronomen al wel. Theoretisch zijn zulke polaire banen namelijk stabiel en er waren al wel planeetvormende schijven ontdekt, die loodrecht stonden. Maar echt bewijs was er nog niet.

Tot nu dus. De twee bruine dwergen werden al in 2018 voor het eerst opgemerkt door de Paranal-sterrenwacht in Chili, meer precies was het de waarneemfaciliteit Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (SPECULOOS), die tot de ontdekking leidde. Na verfijning van de baanparameters en fysische kenmerken van de twee bruine dwergen bracht het Ultraviolet en Visual Echelle Spectrograph (UVES)-instrument van de VLT in Chili de exoplaneet aan het licht.

Een exoplaneet die rond twee bruine dwergen draait. Afbeelding: ESO

Toevallige ontdekking
Het was een kwestie van deduceren voor de astronomen: ze zagen dat er op een rare manier aan de baan van de twee sterren werd geduwd en getrokken. Daaruit concludeerden ze dat er een exoplaneet moest zijn die in een steile omloopbaan om de bruine dwergen draaide. “We hebben alle mogelijke scenario’s bekeken en het enige dat in overeenstemming is met de gegevens is dat van een planeet die een polaire baan om deze dubbelster doorloopt”, zegt onderzoeksleider Thomas Baycroft, promovendus aan de Universiteit van Birmingham (VK), wiens studie in Science Advances is gepubliceerd.

“Het was een toevallige ontdekking, in de zin dat onze waarnemingen niet specifiek waren bedoeld om zo’n planeet of baanconfiguratie te ontdekken. Dat kwam als een grote verrassing”, reageert Triaud. “Al met al denk ik dat dit ons astronomen, maar ook het grote publiek, weer eens laat zien wat zich allemaal afspeelt in het fascinerende heelal waarin we leven.”