Kort nadat NASA's Kepler-missie in 2009 begon, het identificeerde wat werd beschouwd als een planeet ter grootte van Neptunus. KOI-5Ab genoemd, de planeet, wat de tweede kandidaat voor een nieuwe planeet was die door de missie werd gevonden, werd uiteindelijk vergeten toen Kepler steeds meer planeetontdekkingen deed. Tegen het einde van zijn missie in 2018, Kepler had er maar liefst 2 ontdekt, 394 exoplaneten, of planeten die om sterren voorbij onze zon draaien, en nog eens 2, 366 kandidaten voor exoplaneten, inclusief KOI-5Ab.

Nutsvoorzieningen, David Ciardi, hoofdwetenschapper van NASA's Exoplanet Science Institute (NExScI), gevestigd bij Caltech's IPAC, zegt dat hij "KOI-5Ab uit de dood heeft opgewekt, " dankzij nieuwe waarnemingen van NASA's TESS-missie (Transiting Exoplanet Survey Satellite).

"KOI-5Ab viel van de tafel en werd vergeten, " zegt Ciardi, die de bevindingen presenteerde tijdens een virtuele bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS). tegen 2014, Ciardi en andere onderzoekers hadden het W.M. Keck Observatorium op Hawaï gebruikt, Caltech's Palomar Observatorium in de buurt van San Diego, en Gemini North op Hawaï om aan te tonen dat de ster omcirkeld door KOI-5Ab een lid is van een drievoudig sterrenstelsel genaamd KOI-5. Maar ze wisten niet zeker of het KOI-5-systeem daadwerkelijk een planeet herbergde of dat ze een foutief signaal van een van de twee andere sterren zagen.

Vervolgens, in 2018, TESS kwam langs. Net als Kepler, TESS zoekt naar het knipperen van sterrenlicht dat komt wanneer een planeet voor, of doorgangen, een ster. TESS observeerde een deel van het gezichtsveld van Kepler, inclusief het KOI-5 systeem. Zowaar, TESS identificeerde ook KOI-5Ab als een kandidaat-planeet (hoewel TESS het TOI-1241b noemt). TESS, zoals Kepler, ontdekte dat de planeet ongeveer elke vijf dagen om zijn ster draaide. Maar op dat moment, het was nog steeds niet duidelijk of de planeet echt was.

"Ik bedacht me, "Ik herinner me dit doelwit, '" zegt Ciardi, na het zien van de TESS-gegevens. Hij ging toen terug en analyseerde alle gegevens opnieuw, waaronder die van de California Planet Search, onder leiding van Caltech-hoogleraar astronomie Andrew Howard. De California Planet Search maakt gebruik van telescopen op de grond, waaronder het Keck Observatorium, om te zoeken naar de veelbetekenende schommeling in een ster die optreedt wanneer een planeet eromheen cirkelt en een zwaartekracht uitoefent.

"Als TESS niet weer naar de planeet had gekeken, Ik zou nooit teruggegaan zijn om al dit detectivewerk te doen, ' zegt Ciardi.

Jessie Dotson, de Kepler/K2-projectwetenschapper bij het NASA Ames Research Center, zegt, "Dit onderzoek benadrukt het belang van NASA's volledige vloot van ruimtetelescopen en hun synergie met systemen op de grond. Ontdekkingen zoals deze kunnen een lange adem zijn."

Samen, de gegevens van de ruimte- en grondtelescopen hebben geholpen te bevestigen dat KOI-5Ab een planeet is. KOI-5Ab is ongeveer de helft van de massa van Saturnus en draait om een ​​ster (ster A) met een relatief nabije metgezel (ster B). Ster A en ster B draaien elke 30 jaar om elkaar heen. Een derde door zwaartekracht gebonden ster (ster C) draait om de 400 jaar om de sterren A en B.

De gecombineerde dataset laat ook zien dat het baanvlak van de planeet niet is uitgelijnd met het baanvlak van de tweede binnenste ster (ster B), zoals zou kunnen worden verwacht als de sterren en de planeet allemaal uit dezelfde schijf van wervelend materiaal zouden zijn gevormd. Driesterrensystemen, die ongeveer 10 procent van alle sterrenstelsels uitmaken, worden verondersteld te worden gevormd wanneer drie sterren samen worden geboren uit dezelfde schijf van gas en stof.

Astronomen weten niet zeker wat de verkeerde uitlijning van KOI-5Ab veroorzaakte, maar speculeren dat de tweede ster tijdens zijn ontwikkeling door zwaartekracht tegen de planeet schopte, zijn baan scheeftrekken en ervoor zorgen dat het naar binnen migreert.

Dit is niet het eerste bewijs voor planeten in dubbel- en driedubbelsterrenstelsels. Een opvallend geval betreft het driesterrensysteem GW Orionis, waarin een planeetvormende schijf was gescheurd in duidelijk niet uitgelijnde ringen, waar planeten zich kunnen vormen. Maar ondanks honderden ontdekkingen van planeten met meerdere sterrenstelsels, de frequentie van planeetvorming in deze systemen is lager dan die van enkelstersystemen. Dit kan te wijten zijn aan een waarnemingsbias (eensterplaneten zijn gemakkelijker te detecteren) of omdat planeetvorming in feite minder vaak voorkomt in meerstersystemen.

Toekomstige instrumenten, zoals het Palomar Radial Velocity Instrument (PARVI) bij de 200-inch Hale Telescope in Palomar en de Keck Planet Finder bij Keck, nieuwe wegen openen om deze vragen beter te beantwoorden.

"Stellaire metgezellen kunnen het proces van planeetvorming gedeeltelijk doven, ", zegt Ciardi. "We hebben nog steeds veel vragen over hoe en wanneer planeten zich kunnen vormen in meersterrenstelsels en hoe hun eigenschappen zich verhouden tot planeten in enkelsterrenstelsels. Door het KOI-5 systeem nader te bestuderen, misschien kunnen we inzicht krijgen in hoe het universum planeten maakt."