Vijfde planeet gevonden in beroemd zonnestelsel, verstopt in een blinde vlek
Sommige plekken in de ruimte zijn zo lastig te bekijken dat er jarenlang iets verborgen kan blijven. Dat overkwam sterrenkundigen bij HR 8799, een van de beroemdste planetenstelsels buiten ons eigen zonnestelsel. Nu blijkt dat er niet vier, maar vijf planeten om deze ster draaien.
HR 8799 is al jaren een showcase in de sterrenkunde. Het is een van de weinige plekken waar we planeten buiten ons zonnestelsel, zogeheten exoplaneten, echt op foto's hebben kunnen vastleggen. Vier reuzenplaneten cirkelen er rond een jonge ster, tussen een warme stofring dichtbij en een koude stofring veraf. Maar precies in het gebied daartussen, een paar keer de afstand tussen aarde en zon, konden telescopen niets zien. Dat gebied lag te dichtbij voor de camera's die directe foto's maken, en de ster zelf trilt te veel om planeten met de gangbare snelheidsmeting op te sporen.
Een internationaal onderzoeksteam vond nu toch een manier om in dat blinde gebied te kijken. Ze gebruikten gegevens van de Gaia-satelliet, die al jaren heel precies de positie van sterren aan de hemel meet. Als een ster een beetje wiebelt door de zwaartekracht van een onzichtbare planeet, kan Gaia dat wiebelen oppikken. De onderzoekers combineerden dit met oudere metingen van de Hipparcos-satelliet, met snelheidsmetingen van de ster, en met de bestaande foto's van de vier bekende planeten.
Die combinatie leverde bewijs op voor een vijfde, nog nooit gefotografeerde planeet. Het onderzoek geeft geen exacte afstand, maar een marge: de planeet draait ergens tussen 0,3 en 6 keer de afstand tussen aarde en zon om de ster, met de meest waarschijnlijke waarde tussen de 2 en 3 keer die afstand. De planeet is zwaar: tussen de 10 en 14 keer de massa van Jupiter, de grootste planeet in ons eigen zonnestelsel.
Wat deze vondst extra interessant maakt, is dat de nieuwe planeet als puzzelstukje past. Computersimulaties laten zien dat zo'n planeet, als hij in een bijna cirkelvormige baan draait, prima kan samenleven met de vier planeten die verderop al in een stabiel, op elkaar afgestemd ritme om de ster bewegen. Sterker nog: de zwaartekracht van deze vijfde planeet kan precies verklaren waarom de binnenrand van de warme stofring ligt waar hij ligt. Zo verbindt deze planeet twee dingen die eerder los van elkaar leken te staan: de opstelling van de planeten en de vorm van het stof eromheen.
Wat betekent dit (nog) niet: de vijfde planeet is nog niet direct waargenomen of gefotografeerd. De ontdekking komt voort uit indirecte metingen, namelijk het wiebelen van de ster, gecombineerd met modellen. De exacte afstand en massa liggen nog binnen een vrij brede marge. Vervolgonderzoek, bijvoorbeeld met nieuwe directe waarnemingen, moet uitwijzen of de planeet er echt precies zo uitziet als nu wordt aangenomen.
Toch is dit een belangrijke stap. Het laat zien dat de methode met Gaia-gegevens zware planeten kan opsporen op afstanden waar andere technieken tekortschieten. Dat opent de deur naar het vinden van meer verborgen planeten in andere stelsels, precies in dat soort lastig bereikbare tussengebieden.
Bron: A fifth companion in the HR 8799 system revealed by Gaia