Kunstnerisk gengivelse af Kepler-47 cirkumbinære planetsystem. De tre planeter med den store mellemplanet er den nyopdagede Kepler47d. Credit:NASA / JPLCaltech / T. Pyle
Astronomer har opdaget en tredje planet i Kepler-47-systemet, sikre systemets titel som den mest interessante af de binære stjerneverdener. Ved at bruge data fra NASAs Kepler-rumteleskop, et team af forskere, ledet af astronomer ved San Diego State University, opdaget den nye Neptun-til-Saturn-størrelse planet, der kredser mellem to tidligere kendte planeter.
Med sine tre planeter, der kredser om to sole, Kepler-47 er det eneste kendte multi-planet cirkumbinære system. Circumbinary planeter er dem, der kredser to stjerner.
Planeterne i Kepler-47-systemet blev opdaget via "transitmetoden". Hvis planetens baneplan er justeret kant-på set fra Jorden, planeten kan passere foran værtsstjernerne, fører til et målbart fald i den observerede lysstyrke. Den nye planet, døbt Kepler-47d, blev ikke opdaget tidligere på grund af svage transitsignaler.
Som det er almindeligt med cirkumbinære planeter, justeringen af planeternes orbitalplaner ændrer sig med tiden. I dette tilfælde, den midterste planetens bane er blevet mere rettet ind, fører til et stærkere transitsignal. Transitdybden gik fra uopdagelig i begyndelsen af Kepler-missionen til den dybeste af de tre planeter i løbet af kun fire år.
SDSU-forskerne var overraskede over både størrelsen og placeringen af den nye planet. Kepler-47d er den største af de tre planeter i Kepler-47-systemet.
"Vi så en antydning af en tredje planet tilbage i 2012, men med kun én transit vi havde brug for flere data for at være sikker på, " sagde SDSU astronom Jerome Orosz, avisens hovedforfatter. "Med en ekstra transit, planetens omløbsperiode kunne bestemmes, og vi var derefter i stand til at afsløre flere transitter, der var skjult i støjen i de tidligere data."
William Welsh, SDSU astronom og undersøgelsens medforfatter, sagde, at han og Orosz forventede, at yderligere planeter i Kepler-47-systemet ville kredse udenfor de tidligere kendte planeter. "Vi forventede bestemt ikke, at det var den største planet i systemet. Dette var næsten chokerende, "Sagde walisisk. Deres forskning blev for nylig offentliggjort i Astronomisk Tidsskrift .
Kunstnerisk gengivelse af Kepler-47 cirkumbinære planetsystem. Et overheadbillede af orbitalkonfigurationen. Kredit:NASA/JPLCaltech/T. Pyle
Med opdagelsen af den nye planet, en meget bedre forståelse af systemet er mulig. For eksempel, forskere ved nu, at planeterne i dette cirkumbinære system har meget lav tæthed - mindre end Saturns, solsystemets planet med den laveste tæthed.
Selvom en lav massefylde ikke er så usædvanlig for de sydende hot-Jupiter-type exoplaneter, det er sjældent for planeter med mild temperatur. Kepler-47ds ligevægtstemperatur er omkring 50 grader F (10 grader C), mens Kepler-47c er 26 grader F (-3,33 grader C). Den inderste planet, som er den mindste cirkumbinære planet kendt, er meget varmere 336 grader F (169 grader C).
Det indre, midten, og ydre planeter er 3.1, 7,0, og 4,7 gange Jordens størrelse, og tag 49, 187, og 303 dage, henholdsvis, at kredse om deres sole. Stjernerne selv kredser om hinanden på kun 7,45 dage; en stjerne ligner Solen, mens den anden har en tredjedel af Solens masse. Hele systemet er kompakt og ville passe ind i jordens kredsløb. Den er cirka 3340 lysår væk i retning af stjernebilledet Cygnus.
"Dette arbejde bygger på en af Keplers mest interessante opdagelser:at systemer med tætpakkede, lavdensitetsplaneter er ekstremt almindelige i vores galakse, " sagde University of California, Santa Cruz astronom Jonathan Fortney, som ikke var en del af undersøgelsen. "Kepler 47 viser, at uanset hvilken proces, der danner disse planeter - et resultat, der ikke skete i vores solsystem - er fælles for enkeltstjernede og cirkumbinære planetsystemer."
Rettelse:En tidligere version af denne artikel indeholdt unøjagtigheder vedrørende Kepler-47-planeternes kredsløb. Denne artikel er blevet opdateret for at afspejle det korrekte antal dage, det tager den indre, midten, og ydre planeter til at kredse om deres sole:49, 187 og 303 dage henholdsvis.