Rondom het restant van een zonachtige ster draait een brokstuk dat mogelijk een restant is van een planeet. Het fragment is één tot hooguit een paar honderd meter groot. Het is pas de tweede keer dat zo’n object, in een baan om een sterrestant ontdekt is. Het geeft een kijkje in de toekomst van ons zonnestelsel.

Het brokstuk draait in twee uur om de ster SDSS J122859.93+104032.9, die op 410 lichtjaar afstand staat. Dit is een ‘witte dwerg’, het kleine en compacte restant dat overblijft als de waterstofbrandstof in de kern van een zonachtige ster uitgeput is. De ster had ongeveer twee keer zoveel massa als de zon. De witte dwerg die er van over is heeft slechts 70 procent van de massa van de zon en is ongeveer zo groot als de aarde. Die massa verliest de ster doordat hij vlak voor zijn einde zijn buitenste laag wegblaast. Dat gaat met zoveel kracht dat het nabije planeten verwoest.

Verrassingen uit het vriesvak
LEES OOK
Verrassingen uit het vriesvak

Het fragment dat rond de ster draait heeft dit gewelddadige einde van de ster overleefd. Het draait rondje in een schijf die bestaat uit puin en gas van planeten die volledig vernietigd zijn.

Lichtspectrum

De aanwezigheid van het brokstuk is aangetoond met de Gran Telescopio Canarias in La Palma. Daarmee keken de astronomen naar het lichtspectrum dat de witte dwerg uitzendt. De schijf van puin en gas rondom een witte dwerg laat zijn afdruk achter in dit licht door bepaalde golflengtes (‘kleuren’) licht die de ster uitstraalt te absorberen en andere golflengtes juist uit te stralen. Welk licht geabsorbeerd en uitgestraald wordt, is afhankelijk van de materialen die aanwezig zijn in de schijf.

In het spectrum van de schijf van SDSS J122859.93+104032.9 bleken kleine variaties voor te komen. De astronomen denken dat variaties afkomstig zijn van een brokstuk met een komeetachtige gasstaart die in twee uur om de ster draait. Dit gasspoor ontstaat doordat het object zelf verdampt. Of doordat stofdeeltjes in de schijf verdampen als ze op het object botsten.

Kern van een planeet

De afstand tussen het brokstuk en de witte dwerg is ruwweg 500.000 kilometer. Dat is ongeveer 75 procent van de straal van de zon. Het fragment bevindt zich dichterbij dan mogelijk was voordat de ster in een witte dwerg veranderde. Op deze kleine afstand is de zwaartekracht van de witte dwerg zo sterk dat het bijzonder is dat het brokstuk niet aan stukken gescheurd is. De onderzoekers denken dat komt doordat het object erg stevig is en dus een hoge dichtheid heeft.

Ze stellen daarom voor dat het brokstuk volledig bestaat uit ijzer of dat het dezelfde samenstelling heeft als de aardkern. Die bestaat uit ijzer en nikkel. Dat betekent, schrijven ze, dat het mogelijk de overgebleven kern van een planeet is, waarbij de ster de buitenste schil ervan afgeblazen heeft.

Wat het brokstuk ook is, de astronomen verwachten dat het uiteindelijk, samen met de rest van de schijf, in de witte dwerg zal verdwijnen.

Omdat de ster lijkt op onze zon, geeft deze ontdekking een kijkje in de toekomst (of eigenlijk het einde) van ons zonnestelsel. Dat schrijft Luca Fossati van de Austrian Academy of Science in een perspectief in Science. Over 5 à 6 miljard staat de zon een vergelijkbaar eind te wachten. De verwachting is dat de planeten Mercurius, Venus en de aarde hierbij verwoest worden. Mars en de kleinere gasplaneten volgen mogelijk later door de sterke zwaartekracht van de overgebleven witte dwerg.

Het nieuw ontdekte restant geeft een beetje hoop: misschien blijft de kern van Mars of de aarde nog wat langer rond het restant van de zon draaien.

Impressie van fragment van een planeet die ronddraait om de ster SDSS J122859.93+104032.9 en daarbij een gasspoor achterlaat. Bron: University of Warwick/Mark Garlick