Het massieve object zou een interstellaire maan kunnen zijn, wat een zeldzame vondst is

Het is de tweede keer dat David Kipping, assistent-professor astronomie en hoofd van het Cool Worlds Laboratory aan de Columbia University, en zijn team een ​​kandidaat hebben gevonden voor de buitenste maan. Ze ontdekten de eerste, een maan ter grootte van Neptunus die rond een gigantische exoplaneet genaamd Kepler-1625b draait, in 2018.

“Astronomen hebben tot nu toe meer dan 10.000 exoplaneten ontdekt, maar exomanen vormen een veel grotere uitdaging”, zei Kipping in een verklaring. “Ze zijn onontgonnen terrein.”

Als u meer begrijpt over manen, zoals hoe ze zijn gevormd, of ze leven kunnen ondersteunen en of ze een rol spelen in de potentiële bewoonbaarheid van planeten, kan dit leiden tot een beter begrip van hoe planetaire systemen zich vormen en evolueren.

Moeilijk te vinden spullen

Kipping en zijn team werken nog steeds aan de bevestiging dat de eerste kandidaat die ze hebben gevonden in feite een exomoon is, en deze laatste ontdekking zal waarschijnlijk dezelfde zware strijd tegemoet gaan.

Manen komen veel voor in ons zonnestelsel, dat meer dan 200 natuurlijke satellieten bevat, maar de lange zoektocht naar interstellaire manen is grotendeels onproductief geweest. Astronomen hebben met succes de posities van exoplaneten rond sterren buiten ons zonnestelsel bepaald, maar exomanen zijn moeilijk te lokaliseren vanwege hun kleine formaat.

Er zijn meer dan 4.000 bevestigde exoplaneten ontdekt in de melkweg, maar dat betekent niet dat het gemakkelijk was om ze te vinden. Velen zijn ontdekt met behulp van de transit-methode, of op zoek naar dips in sterlicht wanneer een planeet voor zijn ster passeert. Kleinere manen die steeds meer kleine dipjes in het sterrenlicht veroorzaken, zijn veel moeilijker te detecteren.

Om deze potentiële tweede maan te vinden, gebruikten Kipping en zijn team gegevens van NASA’s Kepler Retired Planet Search-missie om enkele van de koudste gasreuzenexoplaneten te onderzoeken die de telescoop heeft gevonden. De onderzoekers gebruikten deze criteria in hun onderzoek omdat in ons zonnestelsel de twee gasreuzen Jupiter en Saturnus de meeste manen om hen heen hebben draaien.

Van de 70 planeten die ze bestudeerden, ontdekte er slechts één een begeleidend signaal dat op een maan leek, met slechts 1% kans dat het iets anders was.

‘Het is een hardnekkig teken,’ zei Kipping. “We hebben de gootsteen op dit ding gegooid, maar het gaat niet weg.”

3 manieren waarop de maan kan worden gevormd

De nieuw ontdekte kandidaat deelt overeenkomsten met de eerste mogelijke ontdekking van de buitenste maan. Beide zijn waarschijnlijk gasvormig, wat hun enorme omvang verklaart, en ver verwijderd van hun gastheersterren.

Er zijn drie primaire theorieën over hoe de manen zijn gevormd. Een daarvan is wanneer grote ruimtevoorwerpen botsen en het explosieve materiaal in een maan verandert. Een andere is vangen, wanneer objecten worden opgepakt en in een baan rond een grote planeet worden getrokken – zoals de maan Triton van Neptunus, waarvan wordt aangenomen dat het een gevangen object in de Kuipergordel is. De derde is de vorming van manen uit het materiaal, zoals het gas en stof dat rond sterren draait, dat de planeten creëerde in de vroege dagen van het zonnestelsel.

Het is mogelijk dat beide kandidaten voor de buitenste maan zijn begonnen als planeten die uiteindelijk in een baan rond grotere planeten zoals Kepler 1625b en Kepler 1708b werden gesleept.

Gigantische manen kunnen een anomalie zijn

Kipping denkt dat het onwaarschijnlijk is dat alle manen buiten ons zonnestelsel zo groot zijn als deze twee kandidaten, waardoor ze misschien vreemd zijn in plaats van standaard. “De eerste ontdekkingen in een onderzoek zullen over het algemeen nogal excentriek zijn”, zei hij. “Grote dingen zijn eenvoudig te detecteren met onze beperkte gevoeligheid.”

Om te bevestigen dat de twee kandidaten buitenmanen zijn, is in 2023 een follow-up nodig van de Hubble-ruimtetelescoop en de James Webb-ruimtetelescoop. Ondertussen blijven Kipping en zijn team bewijs verzamelen om de buitenste manen te ondersteunen.

Het feit dat elke geassocieerde planeet er meer dan één aards jaar over doet om een ​​baan rond zijn ster te voltooien, vertraagt ​​het ontdekkingsproces.

“Bevestiging vereist dat de maan meerdere keren wordt herhaald”, zei Kipping. “De aard van de doelplaneten met een lange periode betekent dat we hier slechts twee transits bij de hand hebben, en dat is niet genoeg om de reeks maantransities te zien die nodig zijn om een ​​bevestigde ontdekking te claimen.”

Indien bevestigd, zou dit het begin kunnen zijn van een nieuwe acceptatie dat exomanen net zo gewoon zijn als exoplaneten buiten ons zonnestelsel.

De eerste exoplaneet werd pas in de jaren negentig ontdekt en het grootste deel van de bekende exoplaneten van vandaag werd pas onthuld bij de lancering van Kepler in 2009.

“Deze planeten zijn vreemd in vergelijking met ons interne systeem”, zei Kipping. “Maar ze hebben een revolutie teweeggebracht in ons begrip van hoe planetenstelsels worden gevormd.”