transitieschijf

Wetenschappers hebben sterk bewijs gevonden dat rond vier jonge sterren heel recent nieuwe planeten zijn ontstaan.

Astronomen bestudeerden de verdeling van gas en stof in vier transitieschijven. Deze schijven – die zich rond vier jonge sterren bevinden – vertonen een verrassende afwezigheid van stof in hun centrum. Deze ‘stofgaten’ kunnen op twee manieren worden verklaard. Of de wind en intense straling van de ster heeft het stof weggeblazen of afgebroken. Of het stof is als het ware ‘opgeveegd’ door planeten in wording die rond de ster draaien. Door te kijken naar de verdeling van gas en stof in de transitieschijven hoopten de onderzoekers te achterhalen welk scenario klopt.

Gat
Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ontdekten ze dat er in de stofgaten vrij grote hoeveelheden gas zitten. Maar ook het gas vertoont een gat. Dat gat is drie keer zo klein als het gat in het stof en kan alleen worden verklaard door de aanwezigheid van pas gevormde, zware planeten die het gas hebben opgeveegd.

Deze artistieke impressie laat schematisch zien hoe het stof (bruin) en gas (blauw) rond de ster is verdeeld. Ook zie je hoe een jonge planeet het centrale gat schoonveegt. Afbeelding: ESO / M. Kornmesser.

Deze artistieke impressie laat schematisch zien hoe het stof (bruin) en gas (blauw) rond de ster is verdeeld. Ook zie je hoe een jonge planeet het centrale gat schoonveegt. Afbeelding: ESO / M. Kornmesser.

Planeten
“Eerdere waarnemingen hadden al aangegeven dat zich gas in de stofgaten bevindt,” vertelt onderzoeker Nienke van der Marel. “Maar omdat ALMA het materiaal in de volledige schijf veel gedetailleerder in beeld kan brengen dan andere instrumenten, kunnen we het alternatieve scenario uitsluiten. De lege holte wijst er duidelijk op dat planeten van enkele Jupitermassa’s bezig zijn om de schijf schoon te vegen.”

De geboorte van een planeet
Het onderzoek kan meer inzicht geven in het ontstaan van planeten. Bijna elke ster heeft één of meerdere planeten om zich heen cirkelen, maar hoe die planeten exact het levenslicht zien, is nog altijd onduidelijk. Door stof en gas rond jonge sterren te bestuderen, kunnen onderzoekers daar meer duidelijkheid over krijgen. Uit dat gas en stof ontstaan namelijk planeten.

In de toekomst hopen onderzoekers nog meer transitieschijven – dus schijven met zo’n stofgat – te bestuderen. “Alle transitieschijven met een groot stofvrij gat die tot nu toe onderzocht zijn, vertonen ook een gasholte,” vertelt onderzoeker Ewine van Dishoeck. “Dus met ALMA kunnen we nu gaan onderzoeken waar en wanneer reuzenplaneten in deze schijven geboren worden en deze resultaten vergelijken met planeetvormingsmodellen.”