Astronomen hebben het allereerste bevestigde planetenstelsel ontdekt dat lijkt op het verwachte lot van ons zonnestelsel, wanneer de zon over ongeveer vijf miljard jaar het einde van haar leven bereikt.

De onderzoekers ontdekten het systeem met behulp van W. M. Keck Observatory op Maunakea in Hawai'i; het bestaat uit een Jupiter-achtige planeet met een Jupiter-achtige baan die rond een witte dwergster draait die zich nabij het centrum van ons Melkwegstelsel bevindt.

"Dit bewijs bevestigt dat planeten die op een voldoende grote afstand in een baan om de aarde draaien, kunnen blijven bestaan ​​na de dood van hun ster, " zegt Joshua Blackman, een postdoctoraal onderzoeker in de astronomie aan de Universiteit van Tasmanië in Australië en hoofdauteur van de studie. "Aangezien dit systeem analoog is aan ons eigen zonnestelsel, het suggereert dat Jupiter en Saturnus de rode reuzenfase van de zon zouden kunnen overleven, wanneer de nucleaire brandstof opraakt en zichzelf vernietigt."

De studie is gepubliceerd in het huidige nummer van het tijdschrift Natuur .

"De toekomst van de aarde is misschien niet zo rooskleurig omdat ze veel dichter bij de zon staat, " zegt co-auteur David Bennett, een senior onderzoeker aan de Universiteit van Maryland en het Goddard Space Flight Center van NASA. "Als de mensheid naar een maan van Jupiter of Saturnus wilde verhuizen voordat de zon de aarde verbrandde tijdens zijn rode superreusfase, we zouden nog steeds in een baan rond de zon blijven, hoewel we als witte dwerg niet lang op de warmte van de zon zouden kunnen vertrouwen."

Een witte dwerg is wat hoofdreekssterren zoals onze zon worden als ze sterven. In de laatste stadia van de stellaire levenscyclus, een ster verbrandt alle waterstof in zijn kern en ballonnen tot een rode reuzenster. Het stort dan in zichzelf in, krimpen tot een witte dwerg, waar alles wat overblijft een hete, dichte kern, typisch ter grootte van de aarde en half zo massief als de zon. Omdat deze compacte stellaire lijken klein zijn en niet langer de nucleaire brandstof hebben om helder uit te stralen, witte dwergen zijn erg zwak en moeilijk te detecteren.

Nabij-infraroodbeelden met hoge resolutie, verkregen met Keck Observatory's adaptieve optische systeem voor lasergeleidingssterren in combinatie met zijn Near-Infrared Camera (NIRC2), onthullen dat de nieuw ontdekte witte dwerg ongeveer 60 procent van de massa van de zon is en dat de overlevende van de exoplaneet een gigantisch gas is wereld die ongeveer 40 procent massiever is dan Jupiter.

Het team ontdekte de planeet met behulp van een techniek genaamd gravitationele microlensing, die optreedt wanneer een ster dicht bij de aarde tijdelijk wordt uitgelijnd met een verder verwijderde ster. Dit creëert een fenomeen waarbij de zwaartekracht van de voorgrondster als een lens werkt en het licht van de achtergrondster vergroot. Als er een planeet om de dichtstbijzijnde ster draait, het vervormt tijdelijk het vergrote licht terwijl de planeet voorbij suist.

Vreemd, toen het team probeerde de gastster van de planeet te zoeken, ontdekten ze onverwachts dat het sterrenlicht niet helder genoeg was om een ​​gewoon, hoofdreeks ster. De gegevens sloten ook de mogelijkheid uit van een bruine dwergster als gastheer.

"We hebben ook de mogelijkheid van een neutronenster of een gastheer van een zwart gat kunnen uitsluiten. Dit betekent dat de planeet om een ​​dode ster draait, een witte dwerg, " zegt co-auteur Jean-Philippe Beaulieu, Professor, Warren leerstoel Astrofysica aan de Universiteit van Tasmanië en Directeur de Recherche CNRS aan het Institut d'Astrophysique de Paris. "Het biedt een glimp van hoe ons zonnestelsel eruit zal zien na het verdwijnen van de aarde, uitgewist in de catastrofale ondergang van onze zon."

Het onderzoeksteam is van plan om hun bevindingen op te nemen in een statistisch onderzoek om erachter te komen hoeveel andere witte dwergen intact zijn, planetaire overlevenden.

NASA's aanstaande missie, de Nancy Grace Roman Telescope (voorheen bekend als WFIRST), die tot doel heeft reuzenplaneten rechtstreeks in beeld te brengen, zal hun onderzoek verder helpen. Roman zal in staat zijn om een ​​veel completer onderzoek te doen naar planeten die om witte dwergen draaien en die zich helemaal tot in de Galactische uitstulping in het centrum van de Melkweg bevinden. Hierdoor kunnen astronomen bepalen of het gebruikelijk is dat Jupiter-achtige planeten aan de laatste dagen van hun ster ontsnappen. of als een aanzienlijk deel van hen wordt vernietigd tegen de tijd dat hun gastheersterren rode reuzen worden.

"Dit is een buitengewoon opwindend resultaat, " zegt John O'Meara, hoofdwetenschapper bij Keck Observatory. "Het is geweldig om vandaag een voorbeeld te zien van het soort wetenschap dat Keck massaal zal doen wanneer Roman aan zijn missie begint."