Voor het eerst reuzenplaneet bij witte dwergster ontdekt

De planeet cirkelt op kleine afstand om de hete witte dwerg, het restant van een Zonachtige ster. Hierbij wordt zijn atmosfeer 'afgepeld' en vormt zich een schijf van gas rond de ster. Dit unieke stelsel geeft een indruk van hoe ons eigen zonnestelsel er in de verre toekomst uit zou kunnen zien, zo heeft de Europese Zuidelijke Sterrenwacht ESO woensdag bekendgemaakt.

"Het was eigenlijk een toevallige ontdekking", zegt Boris Gänsicke, van de Universiteit van Warwick, die leiding gaf aan een in het vakblad Nature gepubliceerde onderzoek. Zijn team heeft ongeveer 7.000 witte dwergen geïnspecteerd die zijn waargenomen met de Sloan Digital Sky Survey en ontdekte daarbij een buitenbeentje. Door subtiele variaties in het licht van de ster te analyseren, ontdekten de onderzoekers sporen van chemische elementen die ze nog nooit eerder bij een witte dwerg hadden waargenomen. "We wisten dat er iets bijzonders aan de hand moest zijn met dit systeem, en speculeerden erop dat er sprake kon zijn van een planetair overblijfsel."

Kolkende schijf van gas

Om meer inzicht te krijgen in de eigenschappen van deze op ongeveer 1.500 lichtjaar van ons verwijderde en ongewone ster, met de welluidende naam WDJ0914+1914, analyseerde het team het hemellichaam met een instrument van de gigantische VLT-telescoop van ESO in Chili. Deze vervolgwaarnemingen bevestigden dat er in de omgeving van de witte dwerg waterstof, zuurstof en zwavel aanwezig was. Door de vastgelegde spectra nauwkeurig te bestuderen, ontdekte het team dat deze elementen deel uitmaken van een kolkende schijf van gas die naar de witte dwerg toe stroomt en niet afkomstig is van de ster zelf.

"Het kostte een paar weken van heel hard piekeren voordat we doorhadden dat de verdamping van een reuzenplaneet de enige manier is waarop je zo'n schijf kunt maken", citeert de ESO Matthias Schreiber van de Universiteit van Valparaiso (Chili), die de vroegere en toekomstige evolutie van dit stelsel heeft berekend.

Eerste waarneming verdampende planeet

De waargenomen hoeveelheden waterstof, zuurstof en zwavel komen overeen met degene in de diepe atmosfeerlagen van ijzige reuzenplaneten zoals Neptunus en Uranus. Als zo'n planeet op geringe afstand om een hete witte dwerg zou cirkelen, zou de extreem ultraviolette straling van de ster hem van zijn buitenste lagen ontdoen, waarna een deel van het ontsnapte gas naar de witte dwerg toe spiraalt. Dit is wat de wetenschappers denken dat ze rond WDJ0914+1914 waarnemen: de eerste verdampende planeet rond een witte dwerg.

Tot nu toe hadden wetenschappers nog nooit aanwijzingen gevonden voor een reuzenplaneet die zich bij een witte dwerg heeft weten te handhaven. In dit geval op een afstand van slechts tien miljoen kilometer.

"Dit is voor het eerst dat we de hoeveelheden van gassen zoals zuurstof en zwavel in de schijf kunnen meten, en dat levert aanwijzingen op over samenstelling van de atmosferen van exoplaneten", zegt Odette Toloza van de Universiteit van Warwick, die een model ontwikkelde voor de gasschijf rond de witte dwerg. "De ontdekking werpt ook nieuw licht op het uiteindelijke lot van planetenstelsels", voegt Gänsicke daaraan toe.