Peu de temps après le début des opérations de la mission Kepler de la NASA en 2009, il a identifié ce que l'on pensait être une planète de la taille de Neptune. Appelé KOI-5Ab, la planète, qui était la deuxième nouvelle planète candidate trouvée par la mission, a finalement été oublié alors que Kepler accumulait de plus en plus de découvertes planétaires. Au terme de sa mission en 2018, Kepler avait découvert un énorme 2, 394 exoplanètes, ou des planètes en orbite autour d'étoiles au-delà de notre soleil, et 2 autres, 366 exoplanètes candidates, y compris KOI-5Ab.

Maintenant, David Ciardi, scientifique en chef de l'Exoplanet Science Institute de la NASA (NExScI), situé à l'IPAC de Caltech, dit qu'il a "ressuscité KOI-5Ab d'entre les morts, " grâce aux nouvelles observations de la mission TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA.

"KOI-5Ab est tombé de la table et a été oublié, " dit Ciardi, qui a présenté les résultats lors d'une réunion virtuelle de l'American Astronomical Society (AAS). D'ici 2014, Ciardi et d'autres chercheurs avaient utilisé l'observatoire W. M. Keck à Hawaï, L'observatoire Palomar de Caltech près de San Diego, et Gemini North à Hawaï pour montrer que l'étoile entourée par KOI-5Ab est un membre d'un système à trois étoiles appelé KOI-5. Mais ils ne savaient pas si le système KOI-5 hébergeait réellement une planète ou s'ils voyaient un signal erroné de l'une des deux autres étoiles.

Puis, en 2018, TESS est arrivé. Comme Kepler, TESS recherche le clignotement de la lumière des étoiles qui se produit lorsqu'une planète passe devant, ou transits, une étoile. TESS a observé une partie du champ de vision de Kepler, y compris le système KOI-5. Assez sur, TESS a également identifié KOI-5Ab comme une planète candidate (bien que TESS l'appelle TOI-1241b). TESS, comme Kepler, ont découvert que la planète tournait autour de son étoile environ tous les cinq jours. Mais à ce moment-là, il n'était toujours pas clair si la planète était réelle.

"Je me suis dit, "Je me souviens de cette cible, '" dit Ciardi, après avoir vu les données TESS. Il est ensuite revenu et a réanalysé toutes les données, y compris celle de California Planet Search, dirigé par le professeur d'astronomie Caltech Andrew Howard. La California Planet Search utilise des télescopes au sol, dont l'Observatoire de Keck, pour rechercher l'oscillation révélatrice d'une étoile qui se produit lorsqu'une planète tourne autour d'elle et exerce une traction gravitationnelle.

"S'il n'y avait pas eu TESS regardant à nouveau la planète, Je n'aurais jamais fait tout ce travail de détective, " dit Ciardi.

Jessie Dotson, le scientifique du projet Kepler/K2 au NASA Ames Research Center, dit, "Cette recherche souligne l'importance de la flotte complète de télescopes spatiaux de la NASA et de leur synergie avec les systèmes au sol. Des découvertes comme celle-ci peuvent être longues."

Ensemble, les données des télescopes spatiaux et terrestres ont permis de confirmer que KOI-5Ab est une planète. KOI-5Ab a environ la moitié de la masse de Saturne et orbite autour d'une étoile (étoile A) avec un compagnon relativement proche (étoile B). L'étoile A et l'étoile B tournent l'une autour de l'autre tous les 30 ans. Une troisième étoile gravitationnelle (étoile C) orbite autour des étoiles A et B tous les 400 ans.

L'ensemble de données combiné révèle également que le plan orbital de la planète n'est pas aligné avec le plan orbital de la deuxième étoile interne (étoile B) comme on pourrait s'y attendre si les étoiles et la planète étaient toutes formées à partir du même disque de matière tourbillonnante. Systèmes triple étoile, qui représentent environ 10 % de tous les systèmes stellaires, On pense qu'ils se forment lorsque trois étoiles naissent ensemble du même disque de gaz et de poussière.

Les astronomes ne savent pas exactement ce qui a causé le désalignement de KOI-5Ab, mais pensent que la deuxième étoile a entraîné gravitationnellement la planète au cours de son développement. déformant son orbite et provoquant sa migration vers l'intérieur.

Ce n'est pas la première preuve de planètes dans des systèmes d'étoiles doubles et triples. Un cas frappant concerne le système triple étoile GW Orionis, dans lequel un disque formant une planète avait été déchiré en anneaux distincts désalignés, où les planètes peuvent se former. Pourtant, malgré des centaines de découvertes de planètes du système d'étoiles multiples, la fréquence de formation des planètes dans ces systèmes est inférieure à celle des systèmes à une seule étoile. Cela pourrait être dû à un biais d'observation (les planètes à une seule étoile sont plus faciles à détecter) ou parce que la formation de planètes est en fait moins courante dans les systèmes à étoiles multiples.

Futurs instruments, tels que le Palomar Radial Velocity Instrument (PARVI) au télescope Hale de 200 pouces à Palomar et le Keck Planet Finder à Keck, ouvrira de nouvelles pistes pour mieux répondre à ces questions.

"Les compagnons stellaires peuvent partiellement éteindre le processus de formation des planètes, " dit Ciardi. " Nous avons encore beaucoup de questions sur comment et quand les planètes peuvent se former dans des systèmes à étoiles multiples et comment leurs propriétés se comparent à celles des planètes dans des systèmes à une seule étoile. En étudiant plus en détail le système KOI-5, peut-être pourrons-nous mieux comprendre comment l'univers fabrique des planètes."