Wanneer sterren elkaar op korte afstand passeren, kunnen eventuele planeten die eromheen draaien de ruimte in schieten – een einde makend aan potentieel leefbare planetenstelsels. Hoewel zulke gebeurtenissen in de buitenste regionen van ons sterrenstelsel zeldzaam zijn, komen ze in centraler gelegen gebieden mogelijk geregeld voor.
Althans, dat denken onderzoekers die ontdekten dat ongeveer 80 procent van de sterren in het centrum van de Melkweg elkaar elke miljard jaar passeert, op een afstand van minder dan 1000 astronomische eenheden (AE; 1 AE is de afstand van de aarde tot de zon). De helft van de sterren krijgt in deze tijdspanne zelfs 35 van dit soort ontmoetingen voor zijn kiezen.
‘Naïef als ik was, verwachtte ik dat maximaal zo’n 10 procent van de sterren zulke passages te verduren krijgt ’, zegt astrofysicus Moiya McTier van de Columbia-universiteit in New York. ‘Ik was echt geschokt toen ik het werkelijke aantal zag.’
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 ...
De Melkweg is in het centrum wat dikker dan verder naar buiten – waar wij met het zonnestelsel bivakkeren. Sterren bewegen er sneller en zitten dichter op elkaar gepakt. Deze verdikking reikt tot zo’n 20.000 lichtjaar vanaf het midden en bevat 20 procent van de totale massa.
Passages
McTier en haar team simuleerden de banen van 100.000 sterren in de verdikking en berekenden daarmee het aantal sterpassages. Ze ontdekten dat 35 procent van de sterren elke miljard jaar naar verwachting minstens één ontmoeting met een andere ster heeft binnen een afstand van 100 AE. Voor 0,02 procent van de sterren vindt die ontmoeting zelfs plaats binnen 10 AE – de afstand van Saturnus tot de zon.
Het aantal passages daalt gigantisch verder weg van het centrum. ‘Zelfs voordat je voorbij de officiële grens van de verdikking bent, houdt het aantal sterpassages al praktisch op’, zegt McTier. Onmogelijk zijn ze echter niet. Onze eigen ster, de zon, staat over 1,5 miljoen jaar een ontmoeting te wachten met een andere ster.
Bewoonbaarheid
Voor planeten van sterren die een ongenode gast op bezoek krijgen, kunnen de gevolgen desastreus zijn. Eerdere onderzoeken wijzen erop dat tot wel 97 procent van het materiaal dat zich rond zo’n ster bevindt kan worden weggeblazen door een passage op 100 AE.
De effecten van sterpassages kunnen variëren van kleine veranderingen in planeetbanen tot ‘grootschalige verstoringen zoals wegschietende planeten die hun leven als weesplaneet moeten vervolgen’, zegt theoretisch astrofysicus Rosalba Perna van de Stony Brook-universiteit in New York. ‘Dit maakt de centrale verdikking van de Melkweg tot een interessante plek, waar de structuur van planeetstelsels gedurende hun bestaan kan veranderen.’
De regelmatige sterontmoetingen kunnen dus consequenties hebben voor de stabiliteit en bewoonbaarheid van planeetstelsels. ‘Planeten rondom zulke sterren kunnen gevaar lopen’, zegt McTier.
Gaia
Voorlopig berust veel van dit onderzoek op simulaties. De precieze banen van de sterren in ons sterrenstelsel zijn onbekend. Maar nieuwe gegevens van de Europese ruimtetelescoop Gaia, die een kaart aan het maken is van een miljard Melkwegsterren, kunnen waardevolle inzichten bieden.
‘Zo gauw Gaia alle verzamelde gegevens vrijgeeft, mogelijk ergens in 2025, krijgen we een veel beter inzicht in waar de sterren in de verdikking zich precies bevinden’, zegt McTier. ‘Dat gaat ons zeker helpen bij dit type onderzoek.’
