Een nieuwe studie door een internationaal team van astronomen onthult dat vier planeten ter grootte van de aarde om de dichtstbijzijnde zonachtige ster draaien. tau Ceti, dat is ongeveer 12 lichtjaar verwijderd en zichtbaar voor het blote oog. Deze planeten hebben een massa zo laag als 1,7 aardmassa, waardoor ze tot de kleinste planeten behoren die ooit zijn gedetecteerd rond nabije zonachtige sterren. Twee ervan zijn superaarde in de bewoonbare zone van de ster, wat betekent dat ze vloeibaar oppervlaktewater kunnen ondersteunen.

De planeten werden gedetecteerd door de schommelingen in de beweging van tau Ceti waar te nemen. Dit vereiste technieken die gevoelig genoeg waren om variaties in de beweging van de ster zo klein als 30 centimeter per seconde te detecteren.

"We gaan nu eindelijk een drempel over waar, door zeer geavanceerde modellering van grote gecombineerde datasets van meerdere onafhankelijke waarnemers, we kunnen de ruis als gevolg van de oppervlakteactiviteit van de sterren onderscheiden van de zeer kleine signalen die worden gegenereerd door de zwaartekrachtsleepboten van planeten ter grootte van de aarde, " zei co-auteur Steven Vogt, hoogleraar astronomie en astrofysica aan de UC Santa Cruz.

Volgens hoofdauteur Fabo Feng van de Universiteit van Hertfordshire, VK, de onderzoekers komen verleidelijk dicht in de buurt van de limiet van 10 centimeter per seconde die nodig is voor het detecteren van aardanalogen. "Onze detectie van dergelijke zwakke wiebels is een mijlpaal in de zoektocht naar aardanalogen en het begrip van de bewoonbaarheid van de aarde door vergelijking met deze analogen, " zei Feng. "We hebben nieuwe methoden geïntroduceerd om de ruis in de gegevens te verwijderen om de zwakke planetaire signalen te onthullen."

De buitenste twee planeten rond tau Ceti zijn waarschijnlijk kandidaat-bewoonbare werelden, hoewel een enorme puinschijf rond de ster waarschijnlijk hun bewoonbaarheid vermindert als gevolg van intensieve bombardementen door asteroïden en kometen.

Hetzelfde team deed vier jaar geleden in 2013 ook onderzoek naar tau Ceti. toen co-auteur Mikko Tuomi van de Universiteit van Hertfordshire een inspanning leidde bij het ontwikkelen van technieken voor gegevensanalyse en het gebruik van de ster als een benchmark. "We bedachten een ingenieuze manier om het verschil te zien tussen signalen veroorzaakt door planeten en signalen veroorzaakt door de activiteit van sterren. We realiseerden ons dat we konden zien hoe de activiteit van sterren op verschillende golflengten verschilde en die informatie konden gebruiken om deze activiteit te scheiden van signalen van planeten, ' zei Tuomi.

De onderzoekers verbeterden nauwgezet de gevoeligheid van hun technieken en konden twee van de signalen uitsluiten die het team in 2013 als planeten had geïdentificeerd. "Maar hoe we ook naar de ster kijken, er schijnen minstens vier rotsachtige planeten omheen te draaien, " zei Tuomi. "We leren langzaam het verschil te zien tussen wiebelen veroorzaakt door planeten en die veroorzaakt door actief stellair oppervlak. Dit stelde ons in staat om het bestaan ​​van de twee buitenste, potentieel bewoonbare planeten in het systeem."

Zonachtige sterren worden beschouwd als de beste doelen in de zoektocht naar bewoonbare aardachtige planeten vanwege hun gelijkenis met de zon. In tegenstelling tot de meer gebruikelijke kleinere sterren, zoals de rode dwergsterren Proxima Centauri en Trappist-1, ze zijn niet zo zwak dat planeten getijde op slot zouden zijn, altijd dezelfde kant naar de ster laten zien. Tau Ceti lijkt qua grootte en helderheid erg op de zon, en beide sterren herbergen systemen met meerdere planeten.

Een paper over de nieuwe bevindingen werd geaccepteerd voor publicatie in de Astrofysisch tijdschrift en is online beschikbaar.