En planet kaldet KOI-5Ab kredser i et tredobbelt stjernesystem med en skæv konfiguration

Kort efter at NASAs Kepler-mission begyndte sin operation tilbage i 2009, den identificerede, hvad man troede var en planet på størrelse med Neptun. Kaldet KOI-5Ab, Planeten, som var den anden nye planetkandidat, der blev fundet af missionen, blev i sidste ende glemt, da Kepler rejste flere og flere planetopdagelser. Ved afslutningen af ​​sin mission i 2018, Kepler havde opdaget en kæmpestor 2, 394 exoplaneter, eller planeter, der kredser om stjerner ud over vores sol, og yderligere 2, 366 exoplanetkandidater, inklusive KOI-5Ab.

Nu, David Ciardi, chefforsker for NASAs Exoplanet Science Institute (NExScI), placeret på Caltechs IPAC, siger, at han har "oprejst KOI-5Ab fra de døde, " takket være nye observationer fra NASAs TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) mission.

"KOI-5Ab faldt ned fra bordet og blev glemt, " siger Ciardi, som præsenterede resultaterne ved et virtuelt møde i American Astronomical Society (AAS). I 2014 Ciardi og andre forskere havde brugt W. M. Keck Observatory på Hawaii, Caltechs Palomar Observatory nær San Diego, og Gemini North på Hawaii for at vise, at stjernen omgivet af KOI-5Ab er et medlem af et tredobbelt stjernesystem kaldet KOI-5. Men de var ikke sikre på, om KOI-5-systemet faktisk var vært for en planet, eller om de så et fejlagtigt signal fra en af ​​de to andre stjerner.

Derefter, i 2018, TESS kom med. Ligesom Kepler, TESS leder efter det blinkende stjernelys, der kommer, når en planet krydser foran, eller transit, en stjerne. TESS observerede en del af Keplers synsfelt, inklusive KOI-5 systemet. Helt sikkert, TESS identificerede også KOI-5Ab som en kandidatplanet (selvom TESS kalder den TOI-1241b). TESS, ligesom Kepler, fandt ud af, at planeten kredsede om sin stjerne omtrent hver femte dag. Men på det tidspunkt, det var stadig ikke klart, om planeten var ægte.

"Jeg tænkte ved mig selv, "Jeg husker dette mål, '" siger Ciardi, efter at have set TESS-dataene. Han gik derefter tilbage og genanalyserede alle data, inklusive det fra California Planet Search, ledet af Caltech professor i astronomi Andrew Howard. California Planet Search bruger jordbaserede teleskoper, inklusive Keck Observatory, at søge efter den afslørende slingre i en stjerne, der opstår, når en planet kredser omkring den og udøver et gravitationstræk.

"Hvis det ikke var for, at TESS så på planeten igen, Jeg ville aldrig have gået tilbage og lavet alt dette detektivarbejde, " siger Ciardi.

Jessie Dotson, Kepler/K2-projektets videnskabsmand ved NASA Ames Research Center, siger, "Denne forskning understreger vigtigheden af ​​NASAs fulde flåde af rumteleskoper og deres synergi med jordbaserede systemer. Opdagelser som denne kan være et langt seje."

Sammen, dataene fra de rum- og jordbaserede teleskoper hjalp med at bekræfte, at KOI-5Ab er en planet. KOI-5Ab er omkring halvdelen af ​​Saturns masse og kredser om en stjerne (stjerne A) med en relativt tæt ledsager (stjerne B). Stjerne A og stjerne B kredser om hinanden hvert 30. år. En tredje gravitationsbundet stjerne (stjerne C) kredser om stjernerne A og B hvert 400. år.

Det kombinerede datasæt afslører også, at planetens baneplan ikke er på linje med baneplanet for den anden indre stjerne (stjerne B), som man kunne forvente, hvis stjernerne og planeten alle er dannet af den samme skive af hvirvlende materiale. Triple-stjernede systemer, som udgør omkring 10 procent af alle stjernesystemer, menes at dannes, når tre stjerner fødes sammen ud fra den samme skive af gas og støv.

Astronomer er ikke sikre på, hvad der forårsagede fejljusteringen af ​​KOI-5Ab, men spekulerer i, at den anden stjerne gravitationsmæssigt sparkede planeten under dens udvikling, skæver sin bane og får den til at migrere indad.

Dette er ikke det første bevis for planeter i dobbelt- og trestjernede systemer. Et slående tilfælde involverer det tredobbelte stjernesystem GW Orionis, hvor en planetdannende skive var blevet revet i tydelige ringe på linje, hvor planeter kan dannes. Men på trods af hundredvis af opdagelser af planeter i flere stjernesystem, frekvensen af ​​planetdannelse i disse systemer er lavere end for enkeltstjernesystemer. Dette kan skyldes en observationsbias (enkeltstjernede planeter er nemmere at opdage), eller fordi planetdannelse i virkeligheden er mindre almindelig i flerstjernede systemer.

Fremtidens instrumenter, såsom Palomar Radial Velocity Instrument (PARVI) ved 200-tommer Hale Telescope ved Palomar og Keck Planet Finder ved Keck, vil åbne nye veje til bedre at besvare disse spørgsmål.

"Stjernekammerater kan delvist slukke processen med planetdannelse, " siger Ciardi. "Vi har stadig mange spørgsmål om, hvordan og hvornår planeter kan dannes i flere stjernesystemer, og hvordan deres egenskaber sammenlignes med planeter i enkeltstjernesystemer. Ved at studere KOI-5 systemet mere detaljeret, måske kan vi få indsigt i, hvordan universet laver planeter."