Zondubbelganger

Nieuwe dubbelganger is 1,2 miljard jaar ouder

George Beekman

Achtergrond | Zaterdag 24-11-2007 | Sectie: Overig | Pagina: 37 | George Beekman

Rond sterren die veel op de zon lijken, cirkelen misschien planeten met leven. Er is een nieuwe dubbelganger ontdekt.

De zon heeft een nieuwe dubbelganger: HIP 56948. Het is een ster nabij het puntje van de staart van het sterrenbeeld Draak. Hij staat op een afstand van 210 lichtjaar van de aarde en is alleen met een telescoop te zien.

De dubbelganger is ontdekt door Jorge Meléndez, een Peruaanse astronoom die nu in Australië werkt en daar gericht op zoek is naar zondubbelgangers. Drie jaar geleden ontdekte hij de ster die nu van de troon is gestoten. En vrijwel tegelijkertijd met HIP 56948 vond hij een ster die ook een betere dubbelganger is dan die drie jaar oude vondst (Astrophysical Journal Letters van 10 november).

Waarom zoeken astronomen naar dubbelgangers van de zon? Aanvankelijk was er alleen een zuiver praktische reden. De zon is de best bekende ster en wordt bij vele waarnemingen gebruikt als fundamentele standaard. Maar de zon is een schijf die overdag aan de hemel staat, terwijl de sterren punten zijn die zich alleen s nachts vertonen. Het is dus onmogelijk om hun kleur of lichtsterkte direct te vergelijken met die van de zon. Vandaar de wens om ook aan de nachtelijke hemel exacte replicas van de zon te vinden. Die calibratiesterren zijn er, maar ze zijn nog niet optimaal.

In de afgelopen jaren is de jacht op dubbelgangers geďntensiveerd door een tweede, spannender doel: het opsporen van planeten die op de aarde lijken en waar de omstandigheden voor de ontwikkeling van leven optimaal zouden kunnen zijn. Dubbelgangers van de zon zijn de meest voor de hand liggende doelen. Het is nog niet gezegd dat het proces van planeetvorming rond zon dubbelganger tot een replica van het zonnestelsel leidt. Maar ook variëteit is interessant. De astronomen kunnen dan hun modellen toetsen aan de werkelijkheid.

HIP 56948 lijkt sterk op de zon, maar hij is 1,2 miljard jaar ouder. Zijn massa is niet te onderscheiden van die van de zon, zijn lichtsterkte 4 procent kleiner, zijn oppervlaktetemperatuur slechts 5 graden hoger en zijn gehalte aan elementen zwaarder dan helium verschilt niet meetbaar van dat van de zon. De ster is ook even groot als onze zon.

Meléndez ontdekte zijn solar twin in een groep van ruim 100.000 sterren waarvan de afstand in de jaren negentig nauwkeurig was gemeten door de Europese Hipparcos-satelliet. Afstand is een belangrijke parameter omdat daarvan andere grootheden - zoals de absolute helderheid - afhangen. Afgelopen april werd op de McDonald-sterrenwacht in Texas, waar collega-astronoom Ivan Ramírez werkt, van 23 kandidaat-dubbelgangers nauwkeurig het spectrum bestudeerd. Zo werd ontdekt dat HIP 56948 (HIP slaat op Hipparcos) het meest op de zon lijkt, op de voet gevolgd door HIP 73815.

Ramírez zoekt inmiddels naar planeten bij de nieuwe recordhouder. De eerste metingen wijzen er op dat dit beste broertje in ieder geval geen hete Jupiter heeft, geen reuzenplaneet die op korte afstand rond de ster draait. Dat is goed nieuws, omdat zon zware planeet de aanwezigheid van lichtere, aarde-achtige planeten vrijwel onmogelijk zou maken. Ook bij de drie andere, goede dubbelgangers zijn tot nu toe geen hete Jupiters gevonden. Zekerheid hierover zal echter pas worden verkregen als deze sterren lang zijn waargenomen.

Interessant is ook dat de nu vier beste dubbelgangers van de zon zich - net zoals de zon zelf - in het hoofdvlak van het melkwegstelsel bevinden en op een afstand van ongeveer 25.000 lichtjaar rond het centrum draaien. Het viertal bevindt zich precies binnen de galactic habitable zone, de brede gordel waarin - tenminste volgens sommige astronomen - de grootste kans bestaat om bij sterren planeten met intelligent leven te vinden. Op grotere afstand van het melkwegcentrum zouden sterren tijdens hun geboorte te weinig zware elementen meekrijgen om planeten als de aarde te kunnen vormen en dichter bij het centrum zou het leven te veel worden bedreigd door passerende en exploderende sterren.

Meléndez wijst er nog op dat dubbelgangers van de zon het ook mogelijk maken om het verleden en de toekomst van onze buurster te onderzoeken. De vier beste dubbelgangers hebben een mooie spreiding van leeftijden: de nieuwe zijn 1,2 en 1,7 miljard jaar ouder dan de zon, terwijl de twee vorige recordhouders precies even oud en 1,2 miljard jaar jonger zijn. Het kwartet biedt dus een blik op verleden, heden en toekomst van de zon.

Afgelopen mei meldde de Amerikaanse astronoom Jeffrey Hall in de Astronomical Journal dat de helderheid en magnetische activiteit van 18 Sco in de loop van ruwweg zeven jaar blijkt te variëren, dus dat deze ster een met de zon vergelijkbare activiteitscyclus heeft. Als dit verschijnsel ook bij andere dubbelgangers wordt gevonden, zouden astronomen de zonneactiviteit opeens over veel langere tijdschalen kunnen bestuderen dan nu bij alleen de echte zon mogelijk is. Zo zouden we misschien ook meer te weten kunnen komen over de oorzaken van nog onbegrepen variaties in deze activiteit, zoals het vrijwel ontbreken van zonnevlekken tijdens de zogeheten Kleine IJstijd in Europa en de invloed daarvan op het klimaat, aldus Meléndez.

Is er een kans dat er in de toekomst een nog betere dubbelganger van de zon opduikt? Meléndez laat vanaf de andere kant van de aarde weten dat nog maar een kwart van bovengenoemde Hipparcos-sterren is geanalyseerd, zodat er een goede kans is dat er nog een ster wordt gevonden die even goed is als HIP 56948, of misschien zelfs beter.

Rond de nieuwe dubbelganger draait geenhete Jupiter

Foto-onderschrift: De zon, gezien door de Europees-Amerikaanse zonnesatelliet soho. De afbeelding toont de extreem ultraviolette straling van de zon.
Trefwoord: Planeten; Astronomie en ruimtevaart