De eerste planeten die om een andere ster dan de zon draaien, zogeheten exoplaneten, werden begin jaren negentig ontdekt. Inmiddels zijn er bijna vijfduizend bekend, allemaal in ons eigen sterrenstelsel: de Melkweg. Nu lijkt er voor het eerst een planeet ontdekt in een ander sterrenstelsel.

De nieuw ontdekte exoplaneet bevindt zich op ongeveer 28 miljoen lichtjaar afstand in sterrenstelsel M51, ook wel het Draaikolkstelsel genoemd. Het lijkt te gaan om een planeet ter grootte van Saturnus die rond een röntgendubbelster draait, die bestaat uit een gewone ster – met twintig keer de massa van de zon – en een neutronenster of zwart gat. Hij draait om de dubbelster op een afstand die twee keer groter is dan de afstand waarop Saturnus om de zon draait.

Lichtdipjes door exoplaneet

Alle exoplaneten die in de afgelopen dertig jaar ontdekt zijn, bevinden zich in de Melkweg op hooguit een paar duizend lichtjaar afstand van de aarde. ‘Dat is duizenden malen dichterbij dan de exoplaneet die we nu waarschijnlijk in M51 zien’, mailt sterrenkundige Rosanne Di Stefano van het Amerikaanse Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics.

Onverklaarbaar kattengat
LEES OOK
Onverklaarbaar kattengat

Exoplaneten kunnen hun aanwezigheid verraden door – vanuit ons gezien – voor hun moederster langs te bewegen. Hierdoor blokkeert de planeet tijdelijk een deel van het sterlicht. Dit dipje in de lichtkracht kan gemeten worden met telescopen op aarde of op satellieten.

Een aantal van de exoplaneten in de Melkweg zijn gespot door te kijken naar dipjes in het zichtbare en het infrarode deel van het lichtspectrum. Er zijn ook andere manieren waarop astronomen exoplaneten ontdekken. Zo kunnen grote, zware planeten via hun zwaartekracht aan hun moederster ‘trekken’, waardoor deze een beetje gaat wiebelen.

Röntgenstraling

Deze technieken hebben tot nu toe enkel gewerkt voor exoplaneten in de Melkweg. De mogelijke exoplaneten in andere sterrenstelsels zijn zo ver weg dat het extreem lastig is om ze waar te nemen.

Daarom bedachten astronomen een nieuwe tactiek. Ze kijken naar heldere röntgenstraling, afkomstig van röntgendubbelstersystemen. De röntgenstraling ontstaat doordat het zwarte gat of de neutronenster in dit systeem gas van de gewone ster opslurpt. Dit materiaal versnelt en wordt steeds heter naarmate het dichter bij het zwarte gat of de neutronenster komt. Door die hitte zendt het spul röntgenstraling uit.

Het gebied dat röntgenstraling uitzendt is meestal relatief klein. Als een planeet er voorlangs beweegt, blokkeert het dus al het röntgenlicht. Dit tijdelijk verdwijnen van een heldere röntgenbron aan de hemel, is redelijk makkelijk te herkennen, zelfs op miljoenen lichtjaren afstand.

Een groep astronomen keken met Nasa’s röntgensatelliet Chandra naar meer dan tweehonderd mogelijke röntgendubbelsterren in drie verschillende sterrenstelsels. Bij één dubbelster in M51 was het raak. ‘Toen we ons realiseerden dat we mogelijk voor het eerst een exoplaneet in een ander sterrenstelsel ontdekt hadden, waren we erg enthousiast’, aldus Di Stefano.

Stofwolk

‘We zijn uitgebreid nagegaan of er geen andere verklaring is, zoals een voorbijtrekkende stofwolk’, zegt Di Stefano. Maar volgens modellen en simulaties is een planeet echt de beste verklaring voor de röntgenverduistering in M51.

Meer zekerheid over deze exoplaneet laat nog even op zich wachten. Pas over ongeveer 70 jaar is hij weer zichtbaar als hij opnieuw voor de dubbelster langs beweegt. Ondertussen zitten de astronomen niet stil. Ze speuren verder naar meer tijdelijk verduisterde röntgenbronnen in andere sterrenstelsels.

Samengestelde afbeelding van M51 met in het witte vierkantje de röntgendubbelster. Röntgen: NASA/CXC/SAO/R. DiStefano, et al.; zichtbaar licht: NASA/ESA/STScI/Grendler