De gasschijf tart de huidige theorieën omtrent planeetvorming.

Met behulp van het Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (kortweg ALMA) hebben onderzoekers rond de ster 49 Ceti een enorme massa gas ontdekt. En dat is vreemd. De ster is namelijk zo’n 40 miljoen jaar oud en afgaand op de huidige theorieën omtrent planeetvorming zou je verwachten dat het gas rond de ster al lang verdwenen is.

Over stof en gas
Rond jonge sterren bevindt zich een protoplanetaire schijf die bestaat uit gas en stof. De stofdeeltjes in deze schijf klonteren samen en vormen zo óf rotsachtige planeten óf de kernen van veel grotere planeten die vervolgens grote hoeveelheden gas naar zich toetrekken en uitgroeien tot zogenoemde gasreuzen. Die gasreuzen zouden ervoor zorgen dat het gas in de protoplanetaire schijf vrij snel opraakt. Daarnaast zou de ster in het hart van de schijf ook het nodige gas wegjagen. Kortom: het gas in de protoplanetaire schijf is maar een kort leven beschoren en al snel is er rond jonge sterren enkel nog een uit stof en puin opgebouwde schijf te vinden.


13C
Tenminste: dat dachten we. Want observaties van de ster Ceti 49 wijzen uit dat rond de ster veel meer gas te vinden is dan je afgaand op de leeftijd ervan zou verwachten. De onderzoekers ontdekten in de stofschijf rond de 40 miljoen jaar oude ster een grote hoeveelheid koolstofatomen. De hoeveelheid koolstofatomen was zo groot dat de onderzoekers zelfs een vrij zeldzame vorm van koolstof – 13C – konden detecteren. Normaal gesproken valt het signaal van deze zeldzame vorm van koolstof in het niet bij dat van de frequenter voorkomende vorm 12C. “De hoeveelheid 13C is slechts 1 procent van de hoeveelheid van 12C, daarom hadden we ook totaal niet verwacht dat we 13C in de puinschijf zouden detecteren,” vertelt onderzoeker Aya Higuchi. “Het is duidelijk bewijs dat 49 Ceti een verrassend grote hoeveelheid gas herbergt.”

Kometen?
Grote vraag is nu waar dat gas vandaan komt. Afgaand op wat we (denken te) weten over planeetvorming, zou je verwachten dat het allang door planeten in wording is opgeslokt. Er zijn op dit moment geen theoretische modellen die kunnen verklaren hoe zo’n grote hoeveelheid gas zo lang rond een ster kan standhouden. Dergelijke hoeveelheden gas worden doorgaans rond veel jongere sterren aangetroffen. Een mogelijkheid zou zijn dat het gas is vrijgekomen tijdens botsingen tussen kleinere hemellichamen die in een baan rond Ceti 49 cirkelen. Denk bijvoorbeeld aan kometen. Maar om de enorme hoeveelheid gas rond Ceti 49 te kunnen verklaren, moeten er wel heel veel kometen met elkaar in botsing zijn gekomen; meer dan je afgaand op onze theorieën omtrent de vorming van planeten en andere hemellichamen rond een ster zoals Ceti 49 zou verwachten.

Kortom: linksom of rechtsom tart Ceti 49 onze theorieën omtrent planeetvorming. En het lijkt er dan ook op dat deze moeten worden herzien.