Twee donkere ringen in de stofschijf rond een jonge ster verraden de aanwezigheid van twee planeten in wording.

Dat stellen onderzoekers nadat ze de stofschijf van de ster HD 163296 bestudeerden met behulp van het Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Deze ster bevindt zich op zo’n 400 lichtjaar van de aarde en heeft een massa die ongeveer twee keer groter is dan de massa van de zon. De ster is naar schatting ongeveer vijf miljoen jaar oud. Een broekie. Ter vergelijking: onze zon gaat al ongeveer 4,5 miljard jaar mee.

Donkere banen
In de stofschijf van HD 163296 troffen de onderzoekers drie donkere, stofarme ringen aan. De binnenste ring bevindt zich op zo’n 60 AU (1 AU is de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon) van HD 163296. De andere twee ringen zijn 100 en 160 AU van de ster verwijderd.

Twee gasreuzen
De onderzoekers denken dat twee van de drie donkere banen rond de ster schoongeveegd zijn door planeten. Waarschijnlijk gasreuzen die ongeveer net zo zwaar zijn als Saturnus. Het gaat dan om de twee buitenste banen. De binnenste baan is waarschijnlijk door een ander – nog onbekend fenomeen – ontstaan.

Een artistieke impressie van de stofschrijf rond de jonge ster HD 163296. Het stof is bruin, koolstofmonoxide is lichtblauw. In de buitenste twee stofvrije ringen ontstaan zeer waarschijnlijk twee planeten. Afbeelding: B. Saxton / NRAO / AUI / NSF.

Koolstofmonoxide
De onderzoekers komen tot die conclusie nadat ze voor het eerst zowel de distributie van het stof als de distributie van het gas in de stofschijf hebben bestudeerd. “Ongeveer 1 procent van een stofschijf bestaat uit stofdeeltjes en zo’n 99 procent is gas,” vertelt onderzoeker Andrea Isella. “Dus als je alleen naar het stof kijkt, kun je niet zeggen of een ring ontstaan is door toedoen van een planeet of door een ander fenomeen. Om onderscheid te kunnen maken en echt te kunnen stellen of er planeten zijn of niet, moet je kunnen zien wat het gas doet en in dit onderzoek hebben we voor het eerst zowel het stof als het gas kunnen zien.” En zo ontdekten de onderzoekers dat de binnenste baan zich onderscheidt van de buitenste twee banen. Zo bevat de binnenste baan veel meer koolstofmonoxide dan de andere twee banen. Isella noemt het “mysterieus”. Het proces dat deze ring heeft voortgebracht, verwijdert het stof, maar laat het gas achter.

Astronomen zullen HD 163296 blijven bestuderen. Zo willen ze graag achterhalen welke elementen er exact in de stofschijf en ringen te vinden zijn. Op basis daarvan kunnen ze namelijk weer meer zeggen over de samenstelling van planeten die uit deze stofschijf geboren worden.