Astronomen van de Universiteit van Warwick (VK) hebben de chemische vingerafdruk geanalyseerd van een planetair brokstuk, rijk aan water, dat door een witte dwergster wordt opgeslokt (MNRAS, 18 september).
Wetenschappers vermoeden dat kometen en ijzige planetesimalen verantwoordelijk waren voor de aanvoer van water naar de aarde, en zo de ontwikkeling van leven op onze planeet mogelijk hebben gemaakt. Iets vergelijkbaars kan zich ook in de planetenstelsels rond andere sterren afspelen, maar het is – vanwege hun geringe omvang – heel moeilijk om planetesimalen buiten ons zonnestelsel op te sporen. Bij een nieuwe studie hebben Europese en Amerikaanse astronomen nu echter ook in een ander planetenstelsel sporen van een ijzige planetesimaal ontdekt.
Bij de ontdekking gebruikten de astronomen ultraviolette spectroscopische gegevens van de Hubble-ruimtetelesoop om de chemische samenstelling van verre sterren te onderzoeken. Daarbij viel op dat het spectrum van één bepaalde ster – de witte dwerg WD 1647+375 – opvallend veel vluchtige stoffen vertoont (chemische stoffen met een laag smeltpunt). De atmosferen van witte dwergsterren bestaan meestal uit waterstof en helium, maar die van WD 1647+375 bevat daarnaast ook koolstof, stikstof, zwavel en zuurstof.
‘Het is niet ongebruikelijk dat witte dwergen de signaturen van calcium, ijzer en andere zware elementen vertonen. Dat materiaal is afkomstig van planeten en planetoïden die te dicht bij hun ster zijn gekomen en daarbij zijn verbrokkeld en opgeslokt’, maar slechts in een handjevol gevallen is daarbij ook puin aangetroffen dat vluchtige stoffen bevat’, aldus hoofdauteur Snehalata Sahu.
Met name stikstof is een belangrijke signatuur voor de aanwezigheid van ijzig materiaal. Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat het ‘puin’ dat door WD 1647+375 wordt opgeslokt voor ongeveer vijf procent uit stikstof bestaat – het hoogste stikstofgehalte dat ooit in het spectrum van een witte dwerg is aangetoond. De atmosfeer van WD 1647+375 bevat bovendien ook meer zuurstof dan zou worden verwacht als het opgeslokte object rotsachtig was geweest.
Uit het onderzoek blijkt dat de ster al zeker dertien jaar met dit ijzige puin wordt gevoed, in een tempo van ongeveer 200.000 kilogram per seconde. Dit betekent dat het opgeslokte object minstens drie kilometer groot moet zijn geweest.
Alles bij elkaar suggereren de resultaten dat de witte dwerg een waterrijke planetesimaal heeft veroberd – wellicht een grote komeet of een brokstuk van een kleine planeet die voor tweederde uit water bestond. (EE)
Cosmic Crime Scene: White dwarf found devouring Pluto-like icy world