‘Dit hadden we niet durven dromen’

Een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van de Groningse promovendus Aditya Arabhavi, heeft een palet aan koolwaterstoffen ontdekt in een planeetvormende schijf rond een jonge, lichte ster. De resultaten bevestigen dat schijven rond heel lichte jonge sterren echt anders zijn dan die rond zon-achtige sterren. De astronomen deden hun waarnemingen met de James Webb-ruimtetelescoop en publiceerden hun bevindingen op 7 juni in het vakblad Science .

FSE Science Newsroom | Tekst NOVA

Het team onderzocht het gebied rond de nog jonge ster ISO-ChaI-147. Die ster bevindt zich in het zuidelijke sterrenbeeld Kameleon op zo'n 650 lichtjaar van ons vandaan. De ster is een lichtgewicht, hij is negen keer minder zwaar dan onze zon. Wetenschappers zijn geïnteresseerd in lichte sterren omdat daar meer aardachtige planeten lijken te ontstaan dan rond heel zware sterren. De onderzoekers gebruikten het deels in Nederland ontworpen en gebouwde MIRI-instrument dat zich op de James Webb-ruimtetelescoop bevindt.

Verschillen

De astronomen vonden dertien verschillende koolwaterstoffen in de planeetvormende schijf rond de ster. Het grootst gevonden molecuul is benzeen (C₆H₆), dat overigens een jaar geleden voor het eerst rond een andere heel lichte jonge ster werd waargenomen. Het meest bijzonder is de vondst van ethaan (C₂H₆). Het is voor het eerst dat ethaan buiten ons zonnestelsel is gedetecteerd. ‘Geweldig dat we nu al deze moleculen in de kraamkamers van planeten zien’, zegt eerste auteur Aditya Arabhavi, promovendus aan de Rijksuniversiteit Groningen. ‘Dit hadden we niet durven dromen.’

Volgens RUG-hoogleraar sterrenkunde Inga Kamp, mede-projectleider van het onderzoek naar planeetvormende schijven, wordt het steeds duidelijker dat de planeetvormende schijven rond lichte sterren behoorlijk verschillen van die rond zon-achtige sterren. Kamp: ‘Bij de zon-achtige sterren zien we veel meer zuurstofhoudende moleculen zoals water en kooldioxide. Bij de lichte sterren zien we een overvloed van koolwaterstoffen.’

Fascinerend

Dit verschil in chemische samenstelling kan gevolgen hebben voor de samenstelling van aardachtige planeten die zich rond lichte sterren vormen. ‘Het is fascinerend om te speculeren dat ze misschien heel anders zijn dan de planeten in ons zonnestelsel’, voegt Kamp toe.

Het onderzoek vond plaats binnen de MIRI mid-INfrared Disk Survey (MINDS). Dit onderzoek is uitgevoerd door een team met onder anderen astronomen uit Groningen, Leiden en Nijmegen. De identificatie van de moleculen was mogelijk dankzij een samenwerking met chemici. De onderzoekers willen ruim vijftig stofschijven rond jonge sterren analyseren. De verwachting is dat ze de komende tijd nog andere moleculen ontdekken en zo meer kennis opdoen over het ontstaan van rotsachtige planeten in schijven rond kleine en grotere sterren.

Referentie: A.M. Arabhavi, I. Kamp, Th. Henning, E.F. van Dishoeck, V. Christiaens, et al: Abundant hydrocarbons in the disk around a very-low-mass star . Science, 7 juni 2024.