Een grote, zware planeet die zich dicht bij zijn moederster bevindt, kan de ster ertoe dwingen om zich jonger te gedragen dan zij is. Dat blijkt uit een onderzoek waarbij sterrenkundigen dubbelstersystemen onderzochten.
Het vermoeden dat grote planeten de jeugdige uitstraling van hun moederster kunnen beïnvloeden, heerst al langer, maar er was tot nu toe geen sterk bewijs voor gevonden. In een nieuw onderzoek is dit vermoeden voor het eerst uitgebreid getest door dubbelstersystemen te onderzoeken waarbij er om een van de twee sterren een zogeheten ‘hete Jupiter’-planeet draait.
Hete Jupiters zijn gasreuzen met een massa die vergelijkbaar of groter is dan die van Jupiter en die dicht om hun moederster heen draaien, in een baan die kleiner of gelijk is aan die van Mercurius om de zon.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Actiever en jonger
Deze hete Jupiters zouden ervoor kunnen zorgen dat hun moederster sneller om haar as gaat draaien. Dat komt doordat deze planeet sneller om de ster heen beweegt dan de ster om haar as roteert. Dat zorgt ervoor dat de ster als een soort tol opgewonden wordt en steeds sneller gaat draaien. Door die snellere rotatie wordt de ster actiever en gaat ze meer röntgenstraling uitzenden. Dat zijn kenmerken van een jonge ster.
Net als bij mensen verandert het gedrag van sterren namelijk als ze ouder worden. Sterren gaan steeds langzamer om hun as tollen en ze zijn op hoge leeftijd minder actief, waardoor er minder röntgenuitbarstingen plaatsvinden aan hun oppervlak.
Lastig leeftijd schatten
‘Het is niet eenvoudig om te bepalen hoe oud een ster precies is’, zegt sterrenkundige Nikoleta Ilic van het Leibniz Instituut voor Astrofysica in Potsdam. ‘We kunnen alleen een inschatting maken met behulp van modellen.’
Dat heeft er onder meer mee te maken dat de gedragsveranderingen heel langzaam plaatsvinden in sterren zoals de zon. Daarnaast spelen er ook andere factoren mee, zoals de samenstelling van de ster.
Dubbelsterren
Omdat het lastig is om precies de leeftijd te bepalen, is het voor sterrenkundigen dus ook moeilijk om te achterhalen of een ster actief is omdat het nog een jonkie is, of omdat er een hete Jupiter omheen draait waardoor de ster zich jonger gedraagt dan ze werkelijk is. Ilic en haar collega’s omzeilen dit probleem door te kijken naar dubbelstersystemen. Ze selecteerden duo’s waarbij de twee sterren ver uit elkaar staan, en er om een van de twee een hete Jupiter draait.
Net als tweelingen ontstaan dubbelsterren tegelijkertijd. Ze zijn dus even oud. Door te kijken naar dubbelsterren die ver bij elkaar staan, hoefden de onderzoekers bovendien geen rekening te houden met de invloed die de sterren op elkaar uitoefenen. Ilic: ‘Zo konden we de ster met de hete Jupiter vergelijken met de andere ster, die even oud is, maar die niet beïnvloedt wordt door een planeet.’
De onderzoekers keken naar de röntgenstraling van zestien van zulke dubbelstersystemen. Uit deze metingen bleek dat de sterren met een hete Jupiter meer röntgenstraling uitzenden en dus actiever zijn dan hun tweelingster zonder planeet. Daarmee hebben de astronomen voor het eerst overtuigend aangetoond dat hete Jupiters hun moederster jonger laten lijken.
‘We wisten al dat sterren hun planeten beïnvloeden’, zegt Ilic: ‘Ik vind het fascinerend om nu te zien dat een planeet, met slechts een fractie van de massa van een ster, ook effect kan hebben op zijn moederster. Wat vervolgens ook weer gevolgen kan hebben voor de planeet zelf.’
