De exoplaneet-in-wording draait in een nauwe baan om de ster HD 163296. Dat is een door astronomen veel bestudeerde jonge ster op ongeveer 330 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Boogschutter. Eerder al vonden sterrenkundigen aanwijzingen voor de vorming van drie grote exoplaneten in een wijde baan om de ster. Nu komt daar dus mogelijk een vierde planeet dichtbij de ster bij.
De onderzoekers onder leiding van Jozsef Varga (Universiteit Leiden) bestudeerden de ster tijdens vier nachten in maart en juni 2019. Ze hadden hun telescoop gericht op het binnenste deel van de schijf van stof en gruis die om de ster draait. De sterrenkundigen zagen een ring van warm, fijn stof op een afstand van de ster die te vergelijken is met de baan van Mercurius om onze zon. Opmerkelijk was dat een deel van de ring veel helderder, dus heter was dan de rest van de ring. Deze hete vlek leek in een maand een rondje te draaien om de ster.
De astronomen vermoeden dat de hete vlek met warm, fijn stof een wervelwind in de schijf is waaruit een planeet kan worden gevormd. Ze kunnen hun vermoeden onderbouwen met simulaties. Terwijl in de rest van de schijf stof en gruis samenklontert, worden in de wervelwind de kiezels juist vermalen tot fijn stof. Dat fijne stof is zichtbaar in de hete vlek.
MATISSE
De onderzoekers deden hun ontdekking met het nieuwe MATISSE-instrument. Dat instrument combineert en analyseert het licht van vier telescopen van de Very Large Telescope van de ESO-sterrenwacht op Cerro Paranal, in het noorden van Chili. Daardoor ontstaat een samengestelde telescoop met een virtuele diameter van 200 meter. Het MATISSE-instrument is speciaal gemaakt om infraroodstraling te analyseren. Die straling ontstaat als iets, bijvoorbeeld een planeet of stofschijf warmte afgeeft. Het instrument wordt gekoeld zodat het niet zelf infraroodstraling uitzendt.
De Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) bouwde alle lenzen en spiegels in het gekoelde deel van MATISSE samen met de Nederlandse industrie. In 2018 zag MATISSE zijn 'eerste licht' met een serie testwaarnemingen.
Tekst gaat verder na foto.
Het MATISSE-instrument bevindt zich op de de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) van de ESO-sterrenwacht te Paranal, in het noorden van Chili. (c) ESO/P. Horálek
Toekomst
Voor de onderzoekers en ontwikkelaars van onder meer de Universiteit Leiden, Universiteit van Amsterdam, Radboud Universiteit Nijmegen, SRON en de NOVA Optische Infraroodgroep vormt dit eerste, echte wetenschappelijke resultaat het begin van verder onderzoek. Ze willen onder andere meer sterren met stofschijven bestuderen en dan met name stofschijven waarin aardachtige planeten kunnen vormen.
Wetenschappelijk artikel
The asymmetric inner disk of the Herbig Ae star HD 163296 in the eyes of VLTI/MATISSE: evidence for a vortex? Door: J. Varga et. al. Geaccepteerd voor publicatie in Astronomy & Astrophysics (origineel, gratis preprint)
English version (see also the link below the date-line)