Sterrenkundige en promovendus Richelle van Capelleveen was al eerder eerste auteur van de onderzoeksgroep die gasreus WISPIT 2b ontdekte. Deze week publiceerden ze in The Astrophysical Journal dat ze nog een tweede, grotere planeet hebben gevonden rond dezelfde ster, WISPIT 2c. Deze gasreus, die acht tot twaalf keer zwaarder is dan Jupiter draait nog dichter om de zon dan de eerder gevonden planeet, en was daarom moeilijker om waar te nemen.

De kans om zo’n planeet in wording te bekijken geeft ons de kans meer te leren over hoe ons eigen zonnestelsel is ontstaan. Planeten worden gevormd uit een grote ronddraaiende massa van allerlei ruimtestof, en -gas die om jonge sterren cirkelt, de zogenoemde proto-planetaire schijf. Door zwaartekracht klontert dat stof en gas samen tot grotere massa’s.

‘Het is een beetje alsof je een suikerspin maakt’, vertelt Van Capelleveen, ditmaal tweede auteur van het artikel over deze ontdekking. ‘De proto-planetaire schijf is als een suikerspinapparaat vol met suiker. De planeten zijn als het stokje dat je er doorheen haalt. Elke keer dat je een rondje maakt blijft er meer aan kleven. Zo gaat het ook met planeten.’

Dat is althans het idee, want het vormen van planeten in een proto-planetaire schijf was voor de ontdekking van WISPIT 2 nog niet waargenomen. Hoewel wetenschappers al langer naar planeten in wording zochten, hadden ze zo’n stelsel nog niet ontdekt, totdat in het kader van een compleet ander onderzoek WISPIT 2 in het vizier kwam.

Van Capelleveen: ‘WISPIT 2 werd bekeken als onderdeel van de Wide Separation Planets in Time Survey, daar komt de naam ook vandaan. Daarin zocht men planeten die heel ver van hun ster verwijderd staan en was een selectie gemaakt van 178 jonge zonachtige sterren die allemaal jonger dan 20 miljoen jaar zijn. Het is geen verrassing dat er bij zo’n jonge ster nog een schijf is. Mensen hebben echt hard gezocht naar zulke soorten systemen, maar heel veel zoektochten richtten zich op clusters jonge sterren, bijvoorbeeld de Hyaden. WISPIT2 zit eigenlijk een beetje in zijn eentje en was aan de aandacht ontsnapt.’

De planeten rond WISPIT 2 zijn waar te nemen omdat ze ronddraaien door de protoplanetaire schijf en daar hun baan ‘schoonvegen’. Een lege ring in de schijf wijst dus op de aanwezigheid van een grote massa zoals een planeet waarin alle stof uit de schijf is samengeklonterd. 

‘We hadden wel een vermoeden dat er iets zat’, vertelt Van Capelleveen. ‘Maar heel dicht bij de ster heb je soms ruis die ook op een planeet kan lijken, dus het was allemaal nog onzeker. Toen er nieuwe waarnemingen werden gedaan met GRAVITY, een instrument waarbij meerdere telescopen samenwerken, konden we zien dat het echt om een planeet gaat.’

Nu er voor het eerst een echte planeet in wording is gespot, kunnen sterrenkundigen hun ideeën aan de praktijk toetsen: ‘Er worden natuurlijk al modellen gemaakt over hoe planeten precies gevormd worden, bijvoorbeeld hoe breed kun je verwachten dat de band in een protoplanetaire schijf is bij een planeet van een bepaalde grootte. En dit is eigenlijk het allereerste systeem waarmee al die modellen kunnen worden getest.’

Gasreuzen

De planeten die wetenschappers nu waarnemen zijn gasreuzen ter grootte van Saturnus, Jupiter, of nog veel groter. Het waarnemen van kleinere, rotsachtige planeten zoals de aarde is voor veel sterrenkundigen een droom. Van Capelleveen: ‘Dat is wel het toekomstplan, maar het is nog lastig. Hoe kleiner de planeten, hoe moeilijker te zien is dat ze een baan hebben gemaakt in de schijf. De nieuwe generatie telescopen, zoals de Extremely Large Telescope die nu gebouwd wordt in Chili, heeft wel als een van de doelen om naar zulke kleinere planeten te kunnen zoeken.’ Naar verwachting kan de ELT voor het eerst in 2029 observaties doen.