In een gigantische protoplanetaire schijf rond een jonge ster ontstaat… nog een ster. Bijzonder!

Rond jonge sterren bevindt zich vaak een dichte schijf die bestaat uit gas en stof, die ook wel
protoplanetaire schrijf wordt genoemd. Uit deze schijf kunnen gaandeweg planeten ontstaan. Maar in plaats van een planeet, zagen astronomen ineens een tweede ster in de dikke schijf opdoemen!

MM 1a
In de roterende schijf van gas en stof, hielden onderzoekers de ALMA-telescoop (zie kader) gericht op een jonge massieve ster, aangeduid als MM 1a. Totdat ze ineens een vaag object net buiten de schijf rond MM1 a zagen cirkelen. Het team denkt dat dit een van de eerste voorbeelden is van een ‘gefragmenteerde’ schijf die rond een massieve jonge ster gespot is. “De ster en de schijf die we waarnamen zijn zo groot, dat we – in plaats van getuige te zijn van de vorming van een planeet – een andere ster geboren zagen worden,” zegt onderzoeksleider John Ilee.


Meer over ALMA
De astronomen deden de verrassende ontdekking met behulp van een uniek, nieuw instrument: de Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Dit instrument ligt hoog in de Chileense woestijn. De interferometer heeft in totaal 66 radioschotels die variëren in diameter tussen de 7 en 12 meter. ALMA is op dit moment het grootste, astronomische project ter wereld.

Massa
Door de hoeveelheid straling van het stof te meten en subtiele verschuivingen in de frequentie van het door het gas uitgestraalde licht, konden de onderzoekers de massa van beide sterren berekenen. En hieruit blijkt dat MM1 a ongeveer 40 keer de massa van onze zon is. De tweede ster, MM 1b, weegt minder dan de helft van de massa van onze zon. Dit verschil in massa tussen de twee sterren is opvallend. “Veel oudere, massieve sterren hebben soms een metgezel,” zegt Ilee. “Maar dubbelsterren zijn vaak gelijk in massa en zijn waarschijnlijk tegelijk gevormd. Dat we nu stuiten op een jong binair systeem met een verschillende massaverhouding is zeer ongebruikelijk en suggereert een heel ander vormingsproces van beide objecten.”

Waarneming van de stofemissie (groen) en het koele gas rond MM 1a (rood is terugwijkend gas, blauw het naderende gas). Afbeelding: J. D. Ilee / University of Leeds

Planeten
De onderzoekers merken op dat MM 1b ook omringd kan zijn door zijn eigen protoplanetaire schijf en dus mogelijk ook zijn eigen planeten kan gaan vormen. Maar dan moet hij er wel vaart achter zetten. “Sterren ter grootte van MM 1a leven ongeveer een miljoen jaar en exploderen vervolgens in krachtige supernova’s,” zegt Ilee. “Hoewel MM 1b mogelijk zijn eigen planetaire systeem kan vormen, zal deze dus maar van korte duur zijn.”

Het onderzoeksteam is van plan in 2019 hun studie voort te zetten. De instellingen van ALMA worden dan nog een tandje hoger gezet, om de interessante sterrenstelsels nog beter te gaan begrijpen.