Is de aarde de enige bewoonbare planeet in het universum of zijn er ergens meer werelden die leven kunnen ondersteunen? En als die er zijn, hoe zouden ze eruit kunnen zien? In een poging om deze fundamentele vragen te beantwoorden, wetenschappers zoeken ruimte naar exoplaneten:verre werelden die om andere sterren buiten ons zonnestelsel draaien.

Meer dan 4, tot op heden zijn er 000 exoplaneten bekend, de meeste draaien om enkele sterren zoals onze zon. Nu heeft astrofysicus Dr. Markus Mugrauer van de Friedrich Schiller Universiteit Jena veel nieuwe meervoudige stersystemen ontdekt en gekarakteriseerd die exoplaneten bevatten. De bevindingen bevestigen de aannames dat het bestaan ​​van meerdere sterren het proces beïnvloedt waarmee planeten worden gevormd en zich ontwikkelen. De studie van Mugrauer, van het Astrofysisch Instituut en het Universitair Observatorium van de Universiteit van Jena, is nu gepubliceerd in het gerenommeerde vaktijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Ruimtetelescoop levert nauwkeurige gegevens

"Meerdere sterrenstelsels komen veel voor in onze Melkweg, " legt Mugrauer uit. "Als zulke systemen planeten bevatten, ze zijn van bijzonder belang voor astrofysica, omdat de planetenstelsels daarin op fundamentele manieren kunnen verschillen van ons zonnestelsel." Voor meer informatie over deze verschillen, Mugrauer zocht meer dan 1, 300 exoplaneetgaststerren met exoplaneten die eromheen draaien om te zien of ze begeleidende sterren hebben. Hiertoe, hij had toegang tot de precieze waarnemingsgegevens van de Gaia-ruimtetelescoop, die wordt beheerd door de European Space Agency (ESA).

Op deze manier, hij slaagde erin het bestaan ​​aan te tonen van ongeveer 200 begeleidende sterren bij planetaire gaststerren die maximaal 1 zijn. 600 lichtjaar verwijderd van de zon. Met behulp van de gegevens, Mugrauer was ook in staat om de begeleidende sterren en hun systemen in meer detail te karakteriseren. Hij ontdekte dat er zowel strakke systemen zijn met afstanden van slechts 20 astronomische eenheden (au) - wat in ons zonnestelsel ongeveer overeenkomt met de afstand tussen de zon en Uranus - als systemen met sterren die groter zijn dan 9, 000 au van elkaar.

Rode en witte dwergen

De begeleidende sterren variëren ook wat betreft hun massa, temperatuur en evolutiestadium. De zwaarste onder hen weegt 1,4 keer meer dan onze zon, terwijl de lichtste slechts 8 procent van de massa van de zon hebben. De meeste begeleidende sterren hebben een lage massa, koele dwergsterren die zwak rood oplichten.

Echter, acht witte dwergen werden ook geïdentificeerd onder de zwakke stellaire metgezellen. Een witte dwerg is de uitgebrande kern van een zonachtige ster, die slechts ongeveer zo groot is als onze aarde, maar half zo zwaar als onze zon. Deze waarnemingen tonen aan dat exoplaneten inderdaad het laatste evolutionaire stadium van een nabije zonachtige ster kunnen overleven.

Dubbele, drie- en viersterrenstelsels met exoplaneten

De meeste sterrenstelsels met exoplaneten die in het onderzoek zijn geïdentificeerd, hebben twee sterren. Echter, zo'n twee dozijn hiërarchische drievoudige stersystemen en zelfs een viervoudig stersysteem werden gedetecteerd. In het bereik van de onderzochte afstanden, van ongeveer 20 tot 10, 000 astronomische eenheden, in totaal heeft 15 procent van de onderzochte sterren ten minste één begeleidende ster. Dit is slechts ongeveer de helft van de frequentie die in het algemeen wordt verwacht voor zonne-achtige sterren. In aanvulling, de gedetecteerde begeleidende sterren tonen afstanden die ongeveer vijf keer groter zijn dan in gewone systemen.

"Deze twee factoren samen zouden erop kunnen wijzen dat de invloed van verschillende sterren in een sterrenstelsel het proces van planeetvorming en de verdere ontwikkeling van hun banen verstoort, ", zegt Mugrauer. De oorzaak hiervan zou eerst de zwaartekrachtinslag van een stellaire metgezel op de gas- en stofschijf kunnen zijn waarin planeten rond hun gastheerster worden gevormd. Later, de zwaartekracht van de stellaire metgezel beïnvloedt de beweging van de planeten rond hun gastheerster.

Markus Mugrauer wil het project graag voortzetten. In de toekomst, te, de veelheid van nieuw ontdekte planetaire gaststerren zou worden bestudeerd met behulp van gegevens van de Gaia-missie en alle gedetecteerde begeleidende sterren zouden nauwkeurig worden gekarakteriseerd. "In aanvulling, we zullen de resultaten combineren met die van een internationale observatiecampagne, die we momenteel over hetzelfde onderwerp uitvoeren op de Paranal-sterrenwacht van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili, " voegde Mugrauer toe. "Dan zullen we in staat zijn om de precieze invloed van stellaire veelvoud op de vorming en ontwikkeling van planeten te onderzoeken."