Waarnemingen met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) hebben aanwijzingen opgeleverd voor een maanachtig object in het stelsel CD-35 2722.
Anders dan de manen in ons zonnestelsel draait het ontdekte object niet in een baan om een planeet, wat vragen oproept over hoe het genoemd moet worden. Het draait namelijk om een bruine dwerg – een object dat groter is dan een planeet en zelf in een baan om de ster CD-35 2722 draait. Indien bevestigd, zou dit de eerste ‘maan’ kunnen zijn die buiten ons zonnestelsel is ontdekt.
Een ‘super-raar’ stelsel
Het ontdekte object draait niet in een baan om een planeet, maar om een bruine dwerg – een object dat te zwaar is om een planeet te zijn, maar te klein om een ster te zijn. Deze bruine dwerg draait op zijn beurt weer in een baan om de centrale ster CD-35 2722, die ongeveer de helft van de massa van onze zon heeft.
Kevin Hoy, ESO-student in Chili (verbonden aan de Universidad Diego Portales en YEMS) en hoofdauteur van het onderzoek in Nature, omschrijft het stelsel als “super-raar” vergeleken met ons zonnestelsel.
Definitie en eigenschappen
Het nieuwe object, door het team aangeduid als ‘exosatelliet’ of ‘exomaan’, heeft minstens zoveel massa als Jupiter. De bruine dwerg waar het omheen draait heeft meer dan dertig keer de massa van Jupiter.
Kevin Hoy, een ESO-student in Chili en hoofdauteur van het vandaag in Nature gepubliceerde onderzoek, omschrijft het stelsel dat hij maandenlang heeft geanalyseerd als ‘super-raar’ in vergelijking met ons zonnestelsel. Het grootste en zwaarste object in dit jonge stelsel is de ster CD-35 2722, die ongeveer half zoveel massa heeft als de zon. Om de ster cirkelt een bruine dwerg, een object dat te zwaar is om een planeet te zijn, maar te klein om een ster te zijn. Het draait in een baan om deze bruine dwerg.
Dit stelsel laat zich ietwat moeilijk omschrijven in termen van ons zonnestelsel, zoals ‘planeet’ en ‘maan’, aldus Hoy, die tevens verbonden is aan de Universidad Diego Portales en het Millennium Nucleus of Young Exoplanets and their Moons (YEMS) in Chili. Het nieuwe object, dat door het team als een ‘exosatelliet’ wordt betiteld, heeft minstens zoveel massa als Jupiter, terwijl de bruine dwerg meer dan dertig keer zoveel massa heeft als Jupiter. ‘De exosatelliet is duidelijk zwaar genoeg om een planeet te zijn, maar hij draait niet in een baan om een ster, hoewel hij wel om een object draait dat op zijn beurt wél in een baan om een ster draait. Omdat hij het derde ‘wiel’ in dit stelsel is, zouden we hem een maan willen noemen, ook al lijkt hij in niets op de kleine, rotsachtige manen in ons eigen zonnestelsel.’
Gezien de verschillen tussen dit stelsel en het onze, laat deze exosatelliet of ‘exomaan’ – een natuurlijke satelliet buiten ons zonnestelsel – [1], zich moeilijk classificeren. Alice Zurlo, directeur van YEMS en medeauteur van het onderzoek, legt uit: ‘De satelliet waarover we berichten is een reusachtig gaslichaam dat om een zeer massarijke begeleidende ster draait, die zelf meerdere malen de massa van Jupiter heeft.’
‘In ons zonnestelsel wordt duidelijk onderscheid gemaakt tussen de planeten en de zon, waardoor het eenvoudig is om zoiets als manen te definiëren. In het stelsel CD-35 2722l, waar de grenzen tussen sterren, planeten en manen vervagen, wordt het allemaal ingewikkelder’, aldus Zurlo, die tevens astrofysicus is aan de Universidad Diego Portales.
Hoe we dit object ook noemen, astronomen proberen al jaren satellieten buiten ons zonnestelsel op te sporen, maar tot nu toe is er nog geen enkele met zekerheid ontdekt. Daarom zijn er, ondanks de meer dan zesduizend exoplaneten die tot nu toe zijn opgespoord, slechts enkele kandidaat-exomanen waargenomen en is het bewijs hiervoor beperkt. Nog maar een paar maanden geleden maakte een team onder leiding van Quentin Kral melding van waarnemingen met de Very Large Telescope Interferometer van ESO in het sterrenstelsel HD 206893, die aanwijzingen voor een satelliet aan het licht brachten, maar geen definitieve detectie opleverden.
Voor de waarnemingen van CD-35 2722 maakten Hoy, Zurlo en hun team gebruik van het CRIRES+ instrument op ESO’s VLT, waarbij ze de methode toepasten die werd gebruikt om de eerste exoplaneet bij een zonachtige ster op te sporen. Ze pasten deze radiale-snelheidsmethode toe om kleine schommelingen in de bruine dwerg te detecteren die werden veroorzaakt door het object dat eromheen draait, en ontdekten daarbij wat het team als een sterk bewijs voor deze ‘maan’ beschouwt. ‘Hoe exotisch het ook is, dit stelsel is werkelijk uniek en betekent een doorbraak: de eerste aannemelijke waarneming van een exosatelliet’, aldus Zurlo.
Afgezien van de opwinding die het ontdekken van nieuwe soorten objecten met zich meebrengt, kan het opsporen van satellieten in andere planetenstelsels ons helpen begrijpen hoe divers hun ontstaan en evolutie kunnen zijn. Met zijn 39-meter spiegel en geavanceerde instrumentatie zal de toekomstige Extremely Large Telescope (ELT) van ESO astronomen in staat stellen kleinere exomanen te detecteren. Ontdekkingen met de ELT zullen ons ertoe aanzetten om nogmaals te heroverwegen hoe we planetaire objecten in stelsels die verschillen van het onze, moeten classificeren.
Gebruikte methode
Voor CD-35 2722 gebruikte het team het CRIRES+-instrument op ESO’s VLT. Ze pasten de radiale-snelheidsmethode toe – dezelfde methode die ooit werd gebruikt voor de eerste exoplaneet bij een zonachtige ster – om kleine schommelingen in de bruine dwerg te detecteren. Dit leverde volgens het team sterk bewijs op voor deze ‘maan’.
