Astronoom ziet een ster die een planeet ‘opeet’ en dat is voor het eerst

Op twaalfduizend lichtjaar van de aarde zagen astronomen een stervende ster die een planeet verzwolg. Dat is een primeur. Hoewel het idee dat sommige stervende sterren hun planeten ‘opeten’ allang bestaat, is de gebeurtenis nu voor het eerst waargenomen. Astronoom Kishalay De van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en zijn collega’s deelden hun resultaten woensdag in het vakblad Nature.

In de verre toekomst worden de aarde en vele andere planeten vermoedelijk ook verschroeid en verzwolgen door hun sterren.

Hoe gebeurt dat? Onder de extreme druk en temperatuur in het binnenste van een ster vinden spontaan kernfusiereacties plaats. Daaruit krijgen sterren hun brandstof. Wanneer sterren door hun energie heen zijn, kan de ster niet genoeg tegendruk meer bieden tegen de zwaartekracht en wordt het ineengedrukt. Bij sterren met een vergelijkbare grootte als de zon lopen de druk en temperatuur hierbij hoog op, waardoor opnieuw kernfusie plaats kan vinden. Als gevolg daarvan zwelt de ster op tot honderden keren zijn originele grootte. In die fase noemen astronomen de ster een rode reus. Wanneer de straal van de rode reus dicht bij een planeet komt, wordt die planeet verschroeid en verzwolgen binnen enkele weken.

Lastig om waar te nemen

Ignas Snellen, sterrenkundige aan de Universiteit Leiden en niet bij de studie betrokken: „We wisten wel al dat dit vaak gebeurde, omdat er veel werelden zijn waarvan de baan om hun ster in de straal van de toekomstige rode reus ligt. Maar het is lastig om dit waar te nemen. Het groeien van een ster duurt duizenden jaren, terwijl het verzwelgen van een planeet door zo’n ster slechts enkele weken duurt. Je moet dus wel een heel groot stuk van de hemel scannen om zo’n flits toevallig ergens te zien.”

Lees ook: Zwart gat eet neutronenster op

Dat scannen van een groot stuk hemel is precies wat astronoom De deed. Hij analyseerde meetgegevens van de telescoop Zwicky Transient Facility (ZTF) in Californië in de lente van 2020. Eigenlijk was hij daarin op zoek naar signalen van samensmeltende sterren. Wanneer een ster een andere ster verzwelgt, wordt de ster tijdelijk ongeveer duizend keer zo helder, te zien als een flits. Tussen de data vond hij een flits van een ster die ‘slechts’ honderd keer helderder werd. Snellen: „Het object dat hierbij werd opgeslokt moet daarom kleiner zijn dan een ster.”

Relatief koud

De en zijn collega’s analyseerden het stof rondom de ster, wat relatief koud was. ZTF neemt waar in hetzelfde licht waarin mensenogen waarnemen, maar koude objecten in het heelal zijn helderder in infraroodlicht. Ze bestudeerden de flits in infraroodwaarnemingen van de Keck Observatory in Hawaï, het Palomar Observatory en NASA’s infrarood ruimtetelescoop NEOWISE.

Uit berekeningen aan de verschillende waarnemingen blijkt dat de flits veroorzaakt werd door een zon-achtige ster die een planeet maximaal tien keer zo groot als Jupiter verzwolg.

Astronomen schatten dat de zon pas ongeveer op de helft van haar leven is

„Ontzettend mooi resultaat”, reageert Snellen. „Dat dit nu gevonden is laat zien dat astronomische waarnemingen steeds beter worden. Ik verwacht dat andere waarnemingen van sterren die hun planeet verzwelgen snel zullen volgen.”

Astronomen schatten dat de zon pas ongeveer op de helft van haar leven is. Dat betekent dat het nog zo’n vijf miljard jaar duurt voor ze opzwelt tot een rode reus. Mercurius, Venus en mogelijk ook de aarde zullen dat niet overleven. „Maar dat zal nauwelijks merkbaar zijn in de kosmos”, zegt Morgan MacLeod in een persconferentie. Hij is sterrenkundige aan de Amerikaanse Harvard University en coauteur van de studie. Wanneer een ster een grote planeet ‘opeet’, zoals nu waargenomen, ontstaat er een felle flits. De aarde is zo’n driehonderd keer lichter dan Jupiter. „Wanneer onze eigen zon de kleinere planeten in het zonnestelsel verzwelgen, gaat dat veel minder dramatisch.”