Bewijs van planetair puin rond een dubbele zon, Een 'Tatooine-achtig' systeem is voor het eerst gevonden door een team van onderzoekers onder leiding van de UCL.

Vandaag gepubliceerd in Natuurastronomie en gefinancierd door de Science and Technology Facilities Council en de European Research Council, de studie vindt de overblijfselen van verbrijzelde asteroïden die rond een dubbele zon draaien, bestaande uit een witte dwerg en een bruine dwerg op ongeveer 1000 lichtjaar afstand in een systeem genaamd SDSS 1557.

De ontdekking is opmerkelijk omdat het puin rotsachtig lijkt en suggereert dat terrestrische planeten zoals Tatooine - de thuiswereld van Luke Skywalker in Star Wars - in het systeem zouden kunnen bestaan. Daten, alle exoplaneten die in een baan rond dubbelsterren zijn ontdekt, zijn gasreuzen, gelijk aan Jupiter, en men denkt dat ze zich vormen in de ijzige gebieden van hun systemen.

In tegenstelling tot het koolstofrijke ijzige materiaal dat in andere dubbelstersystemen wordt aangetroffen, het planetaire materiaal geïdentificeerd in het SDSS 1557-systeem heeft een hoog metaalgehalte, inclusief silicium en magnesium. Deze elementen werden geïdentificeerd toen het puin uit zijn baan op het oppervlak van de ster stroomde, het tijdelijk vervuilen met minstens 1017 g (of 1,1 biljoen US ton) materie, gelijk aan een asteroïde van minstens 4 km groot.

Hoofdauteur, Dr. Jay Farihi (UCL Natuur- en Sterrenkunde), zei:"Het bouwen van rotsachtige planeten rond twee zonnen is een uitdaging omdat de zwaartekracht van beide sterren enorm kan duwen en trekken, voorkomen dat stukjes steen en stof aan elkaar kleven en uitgroeien tot volwaardige planeten. Met de ontdekking van asteroïde puin in het SDSS 1557-systeem, we zien duidelijke handtekeningen van de assemblage van rotsachtige planeten via grote asteroïden die zich vormden, helpt ons te begrijpen hoe rotsachtige exoplaneten worden gemaakt in dubbelstersystemen."

In het zonnestelsel, de asteroïdengordel bevat de overgebleven bouwstenen voor de terrestrische planeten Mercurius, Venus, Aarde, en Mars, dus planetaire wetenschappers bestuderen de asteroïden om beter te begrijpen hoe rotsachtig, en potentieel bewoonbare planeten worden gevormd. Dezelfde benadering werd door het team gebruikt om het SDSS 1557-systeem te bestuderen, aangezien alle planeten erin nog niet direct kunnen worden gedetecteerd, maar het puin is verspreid in een grote gordel rond de dubbelsterren, wat een veel groter doelwit is voor analyse.

De ontdekking kwam als een complete verrassing, aangezien het team aannam dat de stoffige witte dwerg een enkele ster was, maar co-auteur Dr. Steven Parsons (Universiteit van Valparaíso en Universiteit van Sheffield), een expert in dubbelster (of binaire) systemen merkte de verklikkers op. "We kennen duizenden binaries die lijken op SDSS 1557, maar dit is de eerste keer dat we asteroïde puin en vervuiling hebben gezien. De bruine dwerg werd effectief verborgen door het stof totdat we met het juiste instrument keken", voegde Parsons toe, "maar toen we SDSS 1557 in detail observeerden, herkenden we de subtiele aantrekkingskracht van de bruine dwerg op de witte dwerg."

Het team bestudeerde het binaire systeem en de chemische samenstelling van het puin door de absorptie van verschillende golflengten van licht of 'spectra' te meten, met behulp van de Gemini Observatory South-telescoop en de European Southern Observatory Very Large Telescope, beide gevestigd in Chili.

Co-auteur professor Boris Gänsicke (Universiteit van Warwick) analyseerde deze gegevens en ontdekte dat ze allemaal een consistent en meeslepend verhaal vertelden. "Alle metalen die we in de witte dwerg zien, zullen binnen een paar weken verdwijnen, en zinken in het binnenste, tenzij het puin continu op de ster stroomt. We kijken hierna naar SDSS 1557 met Hubble, om afdoende aan te tonen dat het stof is gemaakt van rots in plaats van ijs."