Mark Garlick/science Photo Library/Getty Images

Op 20 november 2024 publiceerde de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill een paper in Nature met details over de ontdekking van een van de jongste bekende exoplaneten:IRAS04125+2902, ook wel TIDYE-1b genoemd. Met een leeftijd van slechts 3 miljoen jaar biedt deze planeet een zeldzaam inzicht in de allereerste momenten van planetaire vorming.

Exoplaneten – planeten die rond sterren buiten ons zonnestelsel draaien – dienen als cruciale laboratoria voor het begrijpen van de levenscycli van planeten. Ter context:het duurde ongeveer 10 tot 20 miljoen jaar voordat de aarde zich vormde; De opkomst van TIDYE-1b op 3 miljoen jaar daagt conventionele tijdlijnen uit en biedt nieuwe inzichten in hoe snel planetaire lichamen zich kunnen assembleren.

Hoofdauteur Madyson Barber, faculteitslid van de afdeling Natuurkunde en Sterrenkunde van UNC-Chapel Hill, merkte op:"Astronomie laat ons onze plaats in het heelal traceren, van de oorsprong tot toekomstige richtingen. Door planeten als TIDYE-1b te ontdekken, kunnen we terugkijken in de tijd en getuige zijn van de geboorte van planeten terwijl die plaatsvindt." Het team maakte voor hun analyse gebruik van gegevens van het High-End Computing Program van NASA bij het Ames Research Center.

K2‑33b:een speedster ter grootte van Neptunus

Voor het eerst geïdentificeerd in 2016 met behulp van gegevens van NASA's Kepler-ruimtetelescoop (in de herbestemde K2-missie) en de W.M. Keck Observatory, K2-33b draait rond de M-type ster K2-33 op een afstand van ongeveer 450 lichtjaar van de aarde. Met een geschatte leeftijd van 5 tot 10 miljoen jaar is het een van de jongste exoplaneten ooit gecatalogiseerd.

Ondanks dat hij een massa heeft die vergelijkbaar is met die van bijna vier Jupiters, voltooit K2-33b elke 5,4 dagen een baan, waardoor hij een snelle reiziger rond zijn gastheer is. De semi-hoofdas bevindt zich grofweg tien keer dichter bij K2-33 dan Mercurius bij de zon, waardoor deze wordt blootgesteld aan extreme temperaturen. De jeugdigheid en nabijheid van de planeet vormen een uitdaging voor de traditionele opvatting dat gigantische planeten zich verder weg vormen en over honderden miljoenen jaren naar binnen migreren. In plaats daarvan kan K2-33b zich in situ hebben gevormd, wat aanleiding gaf tot een heronderzoek van theorieën over planeetvorming.

PDS70b:een nog steeds vormende gasreus

PDS70b, ontdekt in 2018, draait in een baan om de jonge, oranje dwerg PDS70, die zich op ongeveer 370 lichtjaar afstand in Centaurus bevindt. Met een geschatte leeftijd van ongeveer 5,4 miljoen jaar bevindt de planeet zich in de laatste fase van een accretieproces van ongeveer 5 miljoen jaar.

Rondom PDS70 bevindt zich een circumstellaire schijf van ongeveer 130 AU breed – een enorme uitgestrektheid waar de aanwezigheid van de planeet wordt afgeleid uit een uitgesproken opening die door de zwaartekracht is uitgesleten. Men denkt dat magnetische krachten binnen de schijf materiaal naar de planeet leiden en zo de groei ervan voeden. De eerste opgeloste afbeelding van PDS70b, vastgelegd met hoog contrast, biedt een ongeëvenaarde mogelijkheid om modellen voor planeetvorming rechtstreeks te testen.

V830Taurib:een hete, controversiële Jupiter

V830Taurib, aanvankelijk aangekondigd in 2016 als een van de jongste exoplaneten (geschat op ~2 miljoen jaar), is een hete Jupiter die op 0,057 AU rond zijn magnetisch actieve moederster V830Tauri draait, waarmee hij een revolutie in minder dan vijf dagen voltooit.

Daaropvolgende waarnemingen met de HARPS-N-spectrograaf van de European Southern Observatory konden het bestaan van de planeet niet bevestigen. Onderzoekers suggereren dat magnetische activiteit van sterren radiale snelheidssignalen zou kunnen produceren die een planeet nabootsen, wat twijfel doet rijzen over de oorspronkelijke detectie. Deze casus onderstreept de uitdagingen die gepaard gaan met het detecteren van planeten rond jonge, actieve sterren en onderstreept het belang van bevestiging met meerdere methoden.

LkCa15b:de jongste en toch onzeker

In 2011 rapporteerden astronomen Adam Kraus en Michael Ireland de ontdekking van LkCa15b – een protoplaneet die zich vormt rond de jonge ster LkCa15, die zich op 450 lichtjaar afstand in Stier bevindt. Met behulp van het Adaptive Optics-systeem van het Keck Observatory hebben ze een lichtpuntje waargenomen in een gat in de protoplanetaire schijf van de ster.

Naar schatting ongeveer 2 miljoen jaar oud, zou LkCa15b een van de jongste bekende planetaire lichamen vertegenwoordigen. Een onderzoek uit 2019 in The Astrophysical Journal Letters vond echter geen direct bewijs voor een planeet, maar schreef het waargenomen signaal toe aan interacties tussen schijf en ster. Bijgevolg blijft het bestaan van de planeet onbevestigd.

Deze ontdekkingen, van de jonge TIDYE-1b tot de omstreden LkCa15b, illustreren het snelle tempo van het onderzoek naar exoplaneten en het evoluerende begrip van hoe planeten ontstaan, migreren en soms ongrijpbaar blijven voor observatie.

Voor degenen die geïnteresseerd zijn in het verkennen van nabijgelegen stellaire systemen, is het thuis bouwen van een krachtige telescoop een lonende manier om zich met astronomie bezig te houden.