Wetenschappers die de James Webb-ruimtetelescoop gebruikten, hebben PSR J2322-2650b waargenomen, een exoplaneet met een ongebruikelijke samenstelling. De atmosfeer wordt gedomineerd door helium en moleculair koolstof (C3 en C2) en er zijn donkere roetwolken zichtbaar. Onder de hoge druk in het binnenste kan koolstof condenseren tot diamanten. De massa van de planeet is ongeveer gelijk aan die van Jupiter.
PSR J2322-2650b draait op korte afstand om een snel roterende pulsar. De pulsar zendt vooral gamma-straling en zeer energierijke deeltjes uit, die niet worden opgepikt door Webbs infraroodinstrumenten. Daardoor konden onderzoekers tijdens de hele baan een zuiver infraroodspectrum van de planeet verkrijgen zonder dat de ster de gegevens overstemt. Modellen van helderheidsvariaties laten zien dat de zwaartekracht van de pulsar de planeet in een citroenachtige vorm trekt. De baanperiode bedraagt 7.8 hours en de afstand tot de ster is ongeveer 1 million miles; ter vergelijking is de afstand Aarde–Zon ongeveer 100 million miles.
Het systeem past in de zeldzame "black widow"-categorie, waarbij massatransfer de pulsar kan versnellen en een sterke pulsarwind de begeleider laat verdampen. De IAU classificeert deze begeleider als een exoplaneet. Roger Romani stelde een kristallisatieproces voor: als de begeleider afkoelt, kristalliseert een mengsel van koolstof en zuurstof, waarbij zuivere koolstofkristallen naar boven drijven en zich met helium mengen. Dat verklaart deels de waarnemingen, maar er is discussie over hoe zuurstof en stikstof worden uitgesloten. Het team stelt dat extra waarnemingen en verdere modellering nodig zijn om de ideeën te toetsen.
De ontdekking was alleen mogelijk dankzij Webbs infraroodgevoeligheid, zijn positie op ongeveer 1 million miles van de Aarde en het grote zonnescherm dat de instrumenten koud houdt. Zhang merkte op dat zulke metingen vanaf de grond niet haalbaar zouden zijn. De financiering kwam van NASA en de Heising-Simons Foundation; de persmededeling kwam van de University of Chicago.
Moeilijke woorden
- exoplaneet — planeet die om een andere ster draait
- moleculair — betrekking op moleculen of kleine deeltjes
- roetwolk — donkere wolken van fijn koolstofdeeltjesroetwolken
- condenseren — overgaan van gas naar vaste stof
- pulsar — zeer compacte, snel draaiende neutronenster
- infraroodgevoeligheid — vermogen om infrarode straling te detecteren
- massatransfer — overdracht van materie tussen twee objecten
- kristallisatieproces — proces waarbij vloeistof vaste kristallen vormt
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke extra waarnemingen of modellen zouden volgens jou nuttig zijn om te begrijpen waarom zuurstof en stikstof worden uitgesloten?
- Welke effecten kan de sterke pulsarwind hebben op de atmosfeer en het oppervlak van een begeleidende planeet?
- Waarom zouden sommige metingen vanaf de grond niet haalbaar zijn, en hoe verandert ruimteobservatie die mogelijkheid?
Gerelateerde artikelen
Veel dwergstelsels missen mogelijk centrale zwarte gaten
Een studie van onderzoekers van de University of Michigan gebruikt Chandra-data van meer dan 20 jaar en meer dan 1.600 stelsels. De uitkomst suggereert dat veel laag-massa stelsels geen superzwaar zwart gat in het centrum hebben.
Nieuwe modellen veranderen beeld van Uranus en Neptunus
Onderzoekers van de Universiteit van Zürich gebruikten nieuwe simulaties om de binnenkant van Uranus en Neptunus te bestuderen. De resultaten laten zien dat beide planeten rotsrijk of waterrijk kunnen zijn en verklaren hun vreemde magnetische velden.
Directe beelden van novae tonen meerdere uitstromen
Astronomen gebruikten interferometrie bij het CHARA Array om twee novae kort na hun uitbarstingen te fotograferen. De beelden tonen meerdere uitstromen, vertraagde uitwerping en koppelen botsende stromen aan gammastraling die Fermi detecteerde.
