Wanneer een massieve ster op het einde van haar leven komt, wordt ze vernietigd in een spectaculaire supernova. Doordat de ster geen brandstof meer heeft om aan kernfusie te doen, stort de ster in onder haar eigen zwaartekracht tegen 25% van de lichtsnelheid. Door de enorme hoeveelheid energie ontstaat er een enorme explosie die alle kanten opschiet. Deze zijn zichtbaar van op een redelijk grote afstand.
Nadat de ster ontploft is, blijft enkel de vroegere kern over. In het geval van zulke massieve sterren, typisch met een massa tien keer groter dan die van onze zon, zal deze kern extreem hard zijn samengedrukt tot een speciale soort ster, een neutronenster. Dit object heeft de grootte van een gemiddelde stad op aarde, maar bezit een massa te vergelijken met die van de aarde. Door de enorme dichtheid bezit het een enorme zwaartekracht. Als de dichtheid nog een beetje groter zou zijn, zou een neutronenster kunnen imploderen tot een zwart gat.
Net zoals zwarte gaten draaien neutronensterren rond. Sommige neutronensterren draaien enorm snel rond en schieten straling het universum in. Bij dit soort neutronenster spreken we van een pulsar. Pulsars hebben meestal een enorm magnetisch veld die onvoorstelbaar sterk zijn. Door deze magnetische velden schieten ze geladen deeltjes, via jets vertrekkende bij hun polen, het universum in. Het zijn de pulsaties van deze jet die ons voor het eerst naar hun ontdekking hebben geleid en waar ze hun naam aan te danken hebben.
Wanneer er een supernova plaatsvindt, is dit zeer slecht nieuws voor de planeten die rond deze ster draaien. Kleinere planeten die dicht bij hun ster draaien worden praktisch altijd volledig vernietigd door de gigantische hoeveelheid energie die vrijkomt tijdens de explosie. Planeten die massief genoeg zijn en ver genoeg staan van de ontploffende ster, kunnen uit hun stelsel geslingerd worden in plaats van volledige vernietiging te ondergaan. Hierdoor lijkt het dat er rond een pulsar, die uiteraard pas tot stand komt na de supernova, geen planeten mogelijk zijn.
Toch is er tussen de assen van een dode ster potentie voor exoplaneten. Wanneer een nieuwe pulsar ontstaat, trekt die heel wat overgebleven gas naar zich toe. Dit geeft het overblijvende gas de kans om af te koelen en te condenseren. Uit deze brokstukken kunnen uiteindelijk nieuwe planeten ontstaan die vervolgens rond de pulsar draaien. Er wordt dan gesproken over ‘Zombie Werelden’, aangezien ze zijn ontstaan uit de resten van hun dode voorgangers. Een tweede optie voor het ontstaan van deze extreme planeten, is dat ze door de pulsar uit hun originele systeem zijn geslingerd en in de baan van de neutronenster zijn terechtgekomen. Deze exoplaneten worden constant bestraald door hun pulsar met enorme hoeveelheden dodelijke straling, gaande van radiostraling tot gammastraling. Dit zorgt ervoor dat de oppervlaktes van deze planeten onleefbaar zijn. Ook is het behouden van een dikke atmosfeer niet mogelijk voor deze planeten.
Voor het ontdekken van Zombie Werelden maakt men gebruik van de regelmatige pulsaties van een pulsar. Een pulsar die op de juiste manier naar de Aarde gericht staat, kunnen we waarnemen als een pulserende ster. Het pulseren komt door de rotatie van de pulsar en de periode ervan kan variëren tussen een paar milliseconden tot enkele seconden. Dit pulseren gebeurt enorm precies en de periodes voor een enkele pulsar blijven constant voor een behoorlijk lange tijd. Pulsars zijn zo nauwkeurig in hun rotaties dat ze preciezer zijn dan alle atoomklokken die de mensheid ooit gemaakt heeft, al kan het soms gebeuren dat de periodes van een pulsar lichtjes variëren. Dit komt dan doordat de pulsar kleine bewegingen maakt rond een bepaald punt. Vanop de Aarde zien we de ster een beetje verder weg en dichter bij bewegen, wat ervoor zorgt dat de periodes tussen de pulsaties niet meer constant blijven. Deze variatie in pulsaties kan enkel veroorzaakt worden door de aanwezigheid van een exoplaneet. Door de invloed van de zwaartekracht van deze planeet zal de pulsar volgens de wetten van Kepler draaien rond een gemeenschappelijk massapunt. Dit veroorzaakt de kleine bewegingen van de Pulsar. Deze methode voor het ontdekken van exoplaneten is enorm gevoelig, zo kunnen we zelfs enorm kleine planeten ontdekken. Dit allemaal vanwege de enorme precisie van pulsar pulsaties.
Planeten rond pulsars zijn enorm zeldzaam. Tot op de dag van vandaag zijn er slechts acht van zulke planeten ontdekt. Toch zijn de eerste twee exoplaneten die ooit ontdekt zijn Zombie Werelden. Ze werden ontdekt in 1992, door astronoom Aleksander Wolszczan. Hij bestudeerde pulsars met de Arecibo Radio Telescoop in Puerto Rico. Tijdens zijn observaties van de pulsar PSR B1257+12, merkte hij kleine variaties op in de pulsaties waaruit hij kon concluderen dat er een planeet rond de pulsar draaide. Uit verdere data analyse bleek dat Wolszczan twee planeten rond de pulsar ontdekt had. Ze kregen de namen PSR B1257+12b en PSR B1257+12c, de eerste twee exoplaneten die ooit ontdekt zijn. Later kregen ze de meer opvallende namen ”Poltergeist” en ”Phobetor”. Verdere detecties toonden aan dat er nog een derde planeet rond de pulsar draait die de naam ”Draugr” kreeg.
Draugr is een heel kleine terrestrische planeet. Met een massa van slechts 0,02 keer de massa van de Aarde is het een van de kleinste exoplaneten die we ooit hebben ontdekt. Van de drie exoplaneten die rond PSR B1257+12 draaien, is het de dichtstbijzijnde. Door de intense straling die deze planeet elke dag moet ondergaan, is heel het oppervlak volledig doorgestraald.
De twee andere planeten zijn beide Super-Aardes, groter dan de Aarde, maar kleiner dan Neptunus. De onderverdeling van deze planeten is enkel op basis van de grootte.
Hun naam doet er misschien op wijzen dat ze lijken op de Aarde, maar dat is niet noodzakelijk het geval. Kijk maar naar de Zombie Werelden rond PSR B1257+12. Wat, behalve hun grootte, nog kenmerkend is aan deze Super Aardes is niet bekend. Dit is dan ook het enige type exoplaneet waarvan we geen vergelijkbare planeet in ons zonnestelsel hebben. Ze kunnen dus heel wat verscholen hebben.
0 reacties