In de baan van een verre ster: onderzoekers hebben 30 staartsterren ontdekt

In de baan van een verre ster
Onderzoekers ontdekten 30 staartsterren

28 april 2022 om 16:50 uur

In de buurt van de ster Beta Pictoris komen onderzoekers tientallen exokometen tegen. Met een speciale techniek kunnen ze voor het eerst hun maat demonstreren. Hieruit hebben wetenschappers overeenkomsten getrokken met de vorming van ons zonnestelsel.

Een team van onderzoekers uit Frankrijk, Brazilië en Nederland heeft tot 30 kometen gedetecteerd in de buurt van de ster Beta Pictoris, 63 lichtjaar verwijderd, met behulp van de Amerikaanse ruimtetelescoop TESS. Voor het eerst waren astronomen in staat om de grootteverdeling van de sterren van de staart van een andere ster te analyseren. De buitenste kumites, die in grootte variëren van 3 tot 14 km, vertonen een distributie die vergelijkbaar is met die in ons zonnestelsel – en zouden dus op een vergelijkbare manier moeten zijn ontstaan, De wetenschappers schrijven in het tijdschrift Scientific Reports..

Beta Pictoris is een jonge ster die nog steeds wordt omringd door een schijf van gas en stof waar zich nog planeten kunnen vormen. Astronomen hebben tot nu toe twee grote planeten in het systeem ontdekt – evenals sporen van kometen. “Vanaf de aarde worden al 30 jaar kometen waargenomen die voor de ster passeren”, leggen Alain Lecavallier de Etang van de Sorbonne-universiteit in Frankrijk en collega’s uit.

Kometen geven zichzelf weg omdat hun staarten van gas en stof in deze transits sterlicht op bepaalde golflengten opslokken – en deze absorptie verschijnt dan als donkere lijnen in het bèta-picturale spectrum. Wetenschappers gebruikten nu een andere observatiemethode: met behulp van NASA’s TESS-telescoop (Transiting Exoplanet Survey Satellite) volgden ze 156 dagen lang de helderheid van de ster met hoge nauwkeurigheid.

Met helderheid kunnen conclusies over het volume worden getrokken

TESS wordt gebruikt om planeten dicht bij andere sterren te zoeken: als zo’n planeet voor de ster passeert, gezien vanaf de aarde, dimt hij het licht van de ster een beetje en onthult hij zichzelf. De transit van een komeet met zijn grote staart resulteert ook in een dergelijke demping – zij het minder. De onderzoekers konden in de TESS-gegevens in totaal 30 transiterende kometen identificeren. Op basis van de sterkte van de zwakte konden ze ook de grootte van de komeet afleiden.

Dit maakte het voor het eerst mogelijk om de grootteverdeling van kometen in de buurt van een andere ster te bepalen. De wetenschappers verklaarden dat “16 kometen drie tot vier kilometer in diameter zijn – maar slechts vier hebben een diameter tussen zes en acht kilometer en slechts één is tussen de acht en tien kilometer.” Daarom komen kleine kometen vaker voor in Beta Pictoris dan grote kometen. De verdeling is dus vergelijkbaar met de verdeling in ons zonnestelsel.

Voor de onderzoekers is dit een aanwijzing dat de vorming en evolutie van kometen in Beta Pictoris vergelijkbaar was met die in ons planetenstelsel. Een dergelijke grootteverdeling doet zich voor wanneer hemellichamen met elkaar botsen en uiteenvallen – maar soms smelten ze weer samen om grotere te vormen. Dit is een belangrijke bevinding voor astronomen, omdat kometen mogelijk een aanzienlijk deel van het water naar het binnenste zonnestelsel hebben gebracht en dus ook naar de aarde. Daarom moeten dergelijke processen ook in andere planetaire systemen op een zeer vergelijkbare manier plaatsvinden.