Uit de as van deze dode ster verrees mogelijk een nieuwe planeet

In dit artikel:

Astronomen onder leiding van de Britse Universiteit van Warwick vermoeden dat rond de witte dwerg HS 0209+0832 een planeet draait die pas na de dood van haar ster is gevormd. Het zou de eerste bekende planeet zijn die uit materiaal van een stervende witte dwerg is ontstaan.

De aanwijzing komt uit de chemische samenstelling van de witte dwerg. In haar buitenste laag vonden onderzoekers uitzonderlijk veel zware elementen, waaronder zink, koper en vooral niobium: daarvan zit er meer dan duizend keer zoveel als in de zon. Zulke stoffen worden tijdens de laatste levensfase van een ster gevormd. Een planeet die tegelijk met haar ster is ontstaan, zou deze chemische mix normaal niet bevatten.

Volgens het voorgestelde scenario blies de ster als rode reus haar buitenlagen weg. Een deel van dat materiaal bleef in een schijf rond de ster hangen, waarna er een nieuwe gasreus uit samenklonterde. De witte dwerg lijkt die planeet nu weer deels te vernietigen. NASA’s ruimtetelescoop TESS registreerde namelijk een regelmatige verandering in de helderheid van het systeem, met een periode van 4,4 dagen. Dat past bij een object ter grootte van Jupiter dat zeer dicht om de witte dwerg draait en steeds dezelfde zijde naar haar toe keert. Door de intense straling koken de buitenlagen van de planeet vermoedelijk weg. Het gas valt vervolgens op de witte dwerg en veroorzaakt de waargenomen chemische ‘vervuiling’.

Dat proces moet recent of nog steeds plaatsvinden, omdat zware elementen onder de sterke zwaartekracht van een witte dwerg snel uit haar zichtbare buitenlaag verdwijnen. Onderzoekers denken dat de oorspronkelijke ster mogelijk een begeleider had. Zo’n dubbelstersysteem kan het uitgestoten materiaal in een schijf vasthouden, waardoor planeetvorming waarschijnlijker wordt. Rond alleenstaande sterren zou het materiaal zich doorgaans verspreiden zonder een dergelijke schijf.

De planeet is nog niet bevestigd en rechtstreeks waargenomen. Haar bestaan is afgeleid uit de chemische samenstelling en de periodieke helderheidsverandering. Een alternatief is dat het om een oudere planeet gaat die later met zwaar sterrenmateriaal is verrijkt, al achten de onderzoekers het kandidaat-planeetscenario waarschijnlijker.

Het voorgestelde ontstaan kent bovendien belangrijke onzekerheden. Een schijf rond een stervende ster bestaat maar kort, waardoor de planeet snel moet zijn gevormd. Daarna zou zij vanuit een verder gelegen baan naar de witte dwerg moeten zijn gemigreerd. Bestaande computersimulaties kunnen het volledige proces nog niet reproduceren. Nauwkeurige metingen van de beweging van de witte dwerg of van nieuwe helderheidsvariaties kunnen helpen, maar directe beeldvorming is door de geringe afstand tussen planeet en ster waarschijnlijk onmogelijk. De vondst biedt wel een nieuwe manier om modellen voor planeetvorming onder extreme omstandigheden te testen.