Zoek een nieuwe maatstaf in de fascinerende en groeiende menagerie van buitenzonne-planeten.
Deze week kondigde een internationaal team van onderzoekers van de Université de Montréal de ontdekking aan van een exoplaneet rond de ster GU Piscium in het sterrenbeeld Vissen de vissen op 155 lichtjaar afstand. Bekend als GU Psc b, wordt deze wereld geschat op 11 keer de massa van Jupiter - waardoor deze net onder de onderste massalimiet ligt voor de status van bruine dwerg - en draait de gastster 2000 keer verder dan de afstand van de aarde tot de zon 80.000 (!) Jaar. In ons eigen zonnestelsel zou dat GU Psc b meer dan tweemaal de afstand van het aphelium van 90377 Sedna opleveren.
De primaire ster, GU Psc A, is een M3 rode dwerg die 35% van de massa van onze zon weegt en slechts 100 miljoen jaar oud is, geeft of duurt 30 miljoen jaar. In feite richtten onderzoekers zich op GU Psc nadat werd vastgesteld dat ze lid waren van de AB Doradus-bewegende groep van relatief jonge sterren, die uitstekende kandidaten zijn voor exoplaneetdetectie. Een andere recente opmerkelijke ontdekking, de vrij zwevende "schurkenplaneet" CFBDSIR 2149-0403, wordt ook beschouwd als lid van de AB Doradus-verhuisgroep.
Het is verbazingwekkend dat GU Psc B werd vastgelegd door directe beeldvorming op een afstand van 155 lichtjaar. Het internationale team dat de ontdekking deed, stond onder leiding van een promovendus aan de afdeling Fysica Université de Montréal Marie-Ève Naud. Het team kon deze merkwaardige planeet onderscheiden door observaties van de W.M. Keck-observatorium, de gezamenlijke Canada-Frankrijk-Hawaï-telescoop, het Gemini-observatorium en het Observatoire Mont-Mégantic in Québec.
Space Magazine sprak onlangs met onderzoeker Marie-Ève Naud en haar co-adviseur Étienne Artigau over deze opwindende ontdekking.
Wat onderscheidt deze ontdekking? Is dit de verste exoplaneet die ooit is afgebeeld?
"Nou, ten eerste zijn er tot nu toe niet veel exoplaneten die‘ direct ’zijn gedetecteerd. De meeste zijn indirect gevonden door het effect dat ze hebben op hun moederster. De weinige planeten waarvoor we een werkelijk beeld hebben, zijn interessant omdat we hun licht direct kunnen analyseren en er dus veel meer over kunnen leren. Het was ook een van de 'coolste' planeten die rechtstreeks in beeld zijn gebracht en methaanabsorptie vertoonden. En ja, het is zeker de verste exoplaneet van een tot dusver gevonden hoofdreeksster.
Deze afstand maakt GU Psc b vanuit theoretisch oogpunt zeer interessant, omdat het moeilijk voor te stellen is hoe het zich zou kunnen hebben gevormd in de protoplanetaire schijf van zijn ster. De huidige werkdefinitie van een exoplaneet is uitsluitend gebaseerd op massa (<13 Jupiter-massa's), dus GU Psc b is waarschijnlijk gevormd op een manier die meer lijkt op hoe sterren gevormd zijn. Het is absoluut het soort object dat ons doet nadenken over wat precies een exoplaneet is. ”
Hoe zijn astronomen er zeker van dat PU Psc b op een afstand van 2000 A.U.s van zijn primaire locatie is gerelateerd aan zijn gastheer en niet aan een voorgrond- of achtergrondobject?
“Als gastster is GU Psc relatief dichtbij; het vertoont een significante schijnbare juiste beweging (let op: ongeveer 100 milliseconde per jaar) ten opzichte van verre achtergrondsterren en sterrenstelsels.
Op beelden die een jaar na elkaar zijn genomen met WIRCam op de Canada-Frankrijk-Hawaï-telescoop, hebben we waargenomen dat de metgezel dezelfde grote eigen beweging vertoont, dat wil zeggen dat ze samen in het luchtvlak bewegen, terwijl de rest van de sterren in het veld niet 't. We hebben ook de afstand van zowel de planeet als de gastster bepaald, en ze zijn het er beiden over eens. Ze vertonen ook allebei tekenen dat ze erg jong zijn. ”
Werden er baanbrekende technieken gebruikt voor de ontdekking, en wat betekent dit voor de toekomst van de exoplaneetwetenschap?
"Integendeel ... de meeste technieken voor het jagen op planeten met behulp van directe beeldvorming hebben betrekking op de modernste adaptieve optische systemen, maar we gebruikten 'standaard' beeldvorming zonder exotische technieken. Planeetonderzoeken proberen meestal planeten te vinden in banen die vergelijkbaar zijn met die van onze eigen reuzen van het zonnestelsel, en het vinden van deze objecten vereist inderdaad baanbrekende technieken. In zekere zin is er een antropocentrische vooroordeel bij het zoeken naar exoplaneten, omdat mensen de neiging hebben te zoeken naar systemen die vergelijkbaar zijn met ons eigen zonnestelsel. Heel ver weg gelegen planeten zoals GU Psc b zijn onder de radar geweest, ook al zijn ze gemakkelijker te vinden dan hun dichterbij gelegen tegenhangers. Om deze planeet te vinden, gebruikten we zeer gevoelige ‘standaard’ beeldvorming, maar we kozen zorgvuldig de golflengten waar planeten kleuren weergeven die anders zijn dan de meeste andere astrofysische objecten zoals sterren en sterrenstelsels. "
GU Piscium schittert op magnitude +13,6 ten noordoosten van het equinoctiële punt van maart in het sterrenbeeld Vissen. Hoewel zijn exoplaneet metgezel te zwak is om te worden gezien met een telescoop in de achtertuin, is de hoekscheiding een genereuze 42 ", ongeveer de schijnbare overspanning van Saturnus, compleet met ringen. En het wordt een soort rode dwergweek Space Magazine, met onze recente lijst met rode dwergsterren voor telescopen in de achtertuin. En de huidige telling voor extra-zonneplaneten zit op 1.791 ... hey; zijn we vorig jaar niet net voorbij de 1.000 geweest?
Gefeliciteerd Marie-Ève Naud en haar team met deze opwindende nieuwe ontdekking ... en hier volgen er nog veel meer!
Lees het originele papier, Ontdekking van een brede planetaire massa-metgezel voor de Young M3 Star GU Psc.
