Astronomen hebben een derde planeet ontdekt in het Kepler-47-systeem, het veiligstellen van de titel van het systeem als de meest interessante van de dubbelsterwerelden. Met behulp van gegevens van NASA's Kepler-ruimtetelescoop, een team van onderzoekers, geleid door astronomen van de San Diego State University, ontdekte de nieuwe planeet Neptunus-tot-Saturnus die in een baan rond twee eerder bekende planeten draait.

Met zijn drie planeten die om twee zonnen draaien, Kepler-47 is het enige bekende circulaire systeem met meerdere planeten. Circumbinaire planeten zijn planeten die om twee sterren draaien.

De planeten in het Kepler-47-systeem werden gedetecteerd via de 'transit-methode'. Als het baanvlak van de planeet op de rand is uitgelijnd, gezien vanaf de aarde, de planeet kan voor de gaststerren passeren, wat leidt tot een meetbare afname van de waargenomen helderheid. De nieuwe planeet, genaamd Kepler-47d, werd niet eerder gedetecteerd vanwege zwakke transitsignalen.

Zoals gebruikelijk is bij circumbinaire planeten, de uitlijning van de baanvlakken van de planeten verandert met de tijd. In dit geval, de baan van de middelste planeet is meer uitgelijnd, wat leidt tot een sterker transitsignaal. De transitdiepte ging van ondetecteerbaar aan het begin van de Kepler-missie naar de diepste van de drie planeten in slechts vier jaar tijd.

De SDSU-onderzoekers waren verrast door zowel de grootte als de locatie van de nieuwe planeet. Kepler-47d is de grootste van de drie planeten in het Kepler-47-systeem.

"We zagen een hint van een derde planeet in 2012, maar met slechts één transit hadden we meer gegevens nodig om zeker te zijn, " zei SDSU-astronoom Jerome Orosz, hoofdauteur van de krant. "Met een extra doorvoer, de omlooptijd van de planeet kon worden bepaald, en we konden toen meer transits ontdekken die verborgen waren in de ruis in de eerdere gegevens."

Willem Wels, SDSU-astronoom en co-auteur van de studie, zei dat hij en Orosz verwachtten dat eventuele extra planeten in het Kepler-47-systeem buiten de eerder bekende planeten zouden draaien. "We hadden zeker niet verwacht dat het de grootste planeet in het systeem zou zijn. Dit was bijna schokkend, " zei Welsh. Hun onderzoek is onlangs gepubliceerd in de Astronomisch Tijdschrift .

Met de ontdekking van de nieuwe planeet, een veel beter begrip van het systeem mogelijk is. Bijvoorbeeld, onderzoekers weten nu dat de planeten in dit circulaire systeem een ​​zeer lage dichtheid hebben - minder dan die van Saturnus, de planeet van het zonnestelsel met de laagste dichtheid.

Hoewel een lage dichtheid niet zo ongebruikelijk is voor de zinderende exoplaneten van het type Jupiter, het is zeldzaam voor planeten met een milde temperatuur. De evenwichtstemperatuur van Kepler-47d is ongeveer 50 graden F (10 graden C), terwijl Kepler-47c 26 graden F (-3,33 graden C) is. De binnenste planeet, wat de kleinste circumbinaire planeet is die bekend is, is een veel heter 336 graden F (169 graden C).

Het innerlijk, midden, en buitenplaneten zijn 3.1, 7.0, en 4,7 keer de grootte van de aarde, en neem 49, 187, en 303 dagen, respectievelijk, om hun zonnen te draaien. De sterren zelf draaien in slechts 7,45 dagen om elkaar heen; één ster lijkt op de zon, terwijl de andere een derde van de massa van de zon heeft. Het hele systeem is compact en zou in de baan van de aarde passen. Het is ongeveer 3340 lichtjaar verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Cygnus.

"Dit werk bouwt voort op een van de meest interessante ontdekkingen van de Kepler:dat systemen van dicht opeengepakte, planeten met een lage dichtheid komen zeer veel voor in onze melkweg, " zei de Universiteit van Californië, Santa Cruz-astronoom Jonathan Fortney, die geen deel uitmaakte van het onderzoek. "Kepler 47 laat zien dat welk proces deze planeten ook vormt - een uitkomst die niet in ons zonnestelsel plaatsvond - gebruikelijk is in planetaire systemen met één ster en cirkelvormige planeten."

Correctie:een eerdere versie van dit artikel bevatte onnauwkeurigheden met betrekking tot de banen van de Kepler-47-planeten. Dit artikel is bijgewerkt om het juiste aantal dagen weer te geven dat de binnenste, midden, en buitenplaneten om hun zonnen te draaien:49, 187 en 303 dagen respectievelijk.