Als je ooit buiten hebt gestaan nadat de schemering is verstreken, of een paar uur voordat de zon opkomt bij zonsopgang, dan is de kans groot dat je het fenomeen dat bekend staat als zodiakaal licht. Dit effect, dat eruitziet als een vage, diffuse witte gloed aan de nachtelijke hemel, is wat er gebeurt wanneer zonlicht wordt weerkaatst door kleine deeltjes en lijkt op te reiken vanuit de omgeving van de zon. Dit gereflecteerde licht wordt niet alleen waargenomen vanaf de aarde, maar kan overal in het zonnestelsel worden waargenomen.
Met gebruikmaking van de volledige kracht van de Very Large Telescopic Interferometer (VLTI) ontdekte een internationaal team van astronomen onlangs dat de exozodiakaal licht - d.w.z. zodiakaal licht rond andere sterrenstelsels - dicht bij de bewoonbare zones rond negen nabije sterren was veel extremer. De aanwezigheid van zulke grote hoeveelheden stof in de binnengebieden rond sommige sterren kan een obstakel vormen voor de directe weergave van aardachtige planeten.
De reden hiervoor is simpel: zelfs bij lage niveaus zorgt exozodiacaal stof ervoor dat het licht intens wordt versterkt. Het licht bijvoorbeeld gedetecteerd in deze het onderzoek was ongeveer 1000 keer helderder dan het dierenriemlicht dat rond de zon werd gezien. Hoewel dit exozodiacale licht eerder was gedetecteerd, is dit de eerste grote systematische studie van dit fenomeen rond sterren in de buurt.
Het team gebruikte het VLTI-bezoekersinstrument PIONIER dat in staat is om alle vier de hulptelescopen of alle vier eenheidstelescopen van de VLTI interferometrisch te verbinden op de Paranal-sterrenwacht. Dit leidde niet alleen tot een extreem hoge resolutie van de doelen, maar zorgde ook voor een hoge observatie-efficiëntie.
In totaal observeerde het team exozodiacaal licht van heet stof dichtbij de bewoonbare zones van 92 nabijgelegen sterren en combineerde het de nieuwe gegevens met hun eerdere waarnemingen.
In tegenstelling tot deze eerdere waarnemingen - gemaakt met de Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) -array aan de Georgia State University - heeft het team geen stof waargenomen dat later in planeten zal vormen, maar stof dat is ontstaan bij botsingen tussen kleine planeten van een enkele kilometers groot - objecten die planetesimalen worden genoemd en die lijken op de asteroïden en kometen van het zonnestelsel. Dit soort stof is ook de oorsprong van het zodiakale licht in het zonnestelsel.
Als bijproduct hebben deze waarnemingen ook geleid tot de ontdekking van nieuwe, onverwachte stellaire metgezellen die rond enkele van de meest massieve sterren in de steekproef cirkelen. "Deze nieuwe metgezellen suggereren dat we ons huidige begrip van hoeveel van dit type ster eigenlijk dubbel zijn moeten herzien", zegt Lindsay Marion, hoofdauteur van een extra paper gewijd aan dit complementaire werk met dezelfde gegevens.
"Als we de evolutie van aardachtige planeten in de buurt van de bewoonbare zone willen bestuderen, moeten we het zodiakale stof in dit gebied rond andere sterren observeren", zegt Steve Ertel, hoofdauteur van de paper, van ESO en de Universiteit van Grenoble in Frankrijk. "Het detecteren en karakteriseren van dit soort stof rond andere sterren is een manier om de architectuur en evolutie van planetaire systemen te bestuderen."
Het goede nieuws is echter dat het aantal sterren met zodiakaal licht op het niveau van ons zonnestelsel waarschijnlijk veel hoger is dan het aantal dat in de enquête wordt gevonden.
"Het hoge detectiepercentage dat op dit heldere niveau wordt gevonden, suggereert dat er in ons onderzoek een aanzienlijk aantal systemen met zwakker stof moet zijn, niet op te sporen, maar nog veel helderder dan het dierenriemstof van het zonnestelsel", legt Olivier Absil, co-auteur van de paper, van de Universiteit van Luik. "De aanwezigheid van dergelijk stof in zoveel systemen zou daarom een obstakel kunnen vormen voor toekomstige waarnemingen, die tot doel hebben directe beelden te maken van aardachtige exoplaneten."
Daarom zijn deze waarnemingen slechts een eerste stap naar meer gedetailleerde studies van exozodiacaal licht, en ze hoeven onze geest niet te temperen om in de nabije toekomst meer aardachtige exoplaneten te ontdekken.
