Met behulp van NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), astronomen op MIT hebben een nieuw multiplanet systeem ontdekt in onze galactische omgeving. Het systeem, dat ten minste twee terrestrische planeten ter grootte van de aarde herbergt, bevindt zich op ongeveer 33 lichtjaar van de aarde. Het is een van de meest bekende multiplanetsystemen van ons.

Het hart van het systeem bestaat uit een kleine, koele M-dwergster genaamd HD 260655. Planeten in het systeem zijn waarschijnlijk niet bewoonbaar vanwege hun relatief krappe banen die hun temperaturen te hoog maken om vloeibaar oppervlaktewater te ondersteunen.

Wetenschappers zijn enthousiast over dit systeem omdat de nabijheid en helderheid van zijn ster zal hen een beter inzicht geven in de eigenschappen van de planeten en tekenen van elke atmosfeer die ze zouden kunnen bevatten.

Michelle Kunimoto, een postdoc aan het Kavli Institute for Astrophysics and Space Research van MIT en een van de leidende wetenschappers van de ontdekking, zei: "Beide planeten in dit systeem worden elk beschouwd als een van de beste doelen voor atmosferische studie vanwege de helderheid van hun ster. Is er een vluchtig-rijke atmosfeer rond deze planeten? En zijn er tekenen van op water of koolstof gebaseerde soorten? Deze planeten zijn fantastische proefbanken voor die verkenningen.”

Het systeem werd ontdekt in oktober 2021, toen Kunimoto de binnenkomende gegevens van de satelliet in de gaten hield. Ze zag een paar periodieke dips in sterlicht, of transits, van de ster HD 260655.

Na verschillende detecties werden de signalen al snel geclassificeerd als twee TESS Objects of Interest of TOI's. Meestal is het proces van categoriseren en vervolgens nieuwe planeten bevestigen kan vaak meerdere jaren duren. Voor HD 260655 werd dat proces aanzienlijk verkort met behulp van archiefgegevens.

Na het identificeren van twee potentiële Planeten ter grootte van de aarde rond HD 260655 controleerden astronomen of andere telescopen het systeem eerder hadden geïdentificeerd. Gelukkig heeft de High-Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) het systeem in zijn overzicht van sterren vermeld. Bovendien werd het ook opgenomen door CARMENES.

Om er zeker van te zijn dat de binnenkomende signalen van TESS eigenlijk afkomstig waren van twee in een baan om de aarde draaiende planeten, keken wetenschappers door de HIRES- en CARMENES-gegevens van de ster. Beide onderzoeken meten de gravitatietrilling van een ster, ook wel bekend als zijn radiale snelheid.

Kunimoto legt uit, “Elke planeet die om een ​​ster draait, heeft een beetje aantrekkingskracht op zijn ster. We zijn op zoek naar elke kleine beweging van die ster die erop zou kunnen wijzen dat een object met een planetaire massa eraan trekt."

Wetenschappers hebben statistisch significante tekenen gevonden dat de door TESS gedetecteerde signalen inderdaad twee planeten in een baan om de aarde waren. Vervolgens observeerden ze de gegevens nauwkeuriger om de eigenschappen van beide planeten te bepalen - hun omlooptijd en grootte. Ze ontdekten dat de binnenplaneet, HD 260655b genaamd, elke 2.8 dagen om de ster draait en ongeveer 1.2 keer zo groot is als de aarde. De tweede buitenste planeet, HD 260655c, draait om de 5.7 dagen en is 1.5 keer zo groot als de aarde.

Wetenschappers hebben ook de massa van planeten berekend, die rechtstreeks verband houdt met de amplitude waarmee elke planeet aan zijn ster trekt. Ze ontdekten dat de binnenplaneet ongeveer twee keer zo zwaar is als de aarde, terwijl de buitenplaneet ongeveer drie aardmassa's heeft. Op basis van hun grootte en massa schatte het team de dichtheid van elke planeet. De binnenste, kleinere planeet is iets dichter dan de aarde, terwijl de buitenste, grotere planeet iets minder dicht is. Op basis van hun dichtheid zijn beide planeten waarschijnlijk aards of rotsachtig van samenstelling.

Het oppervlak van de binnenplaneet is een verschroeiende 710 kelvin (818 graden Fahrenheit), terwijl de buitenplaneet ongeveer 560 K is, gebaseerd op hun korte banen (548 F).

Kunimoto zei, "We beschouwen dat bereik buiten de bewoonbare zone te warm om vloeibaar water aan de oppervlakte te laten bestaan."

Avi Shporer van MIT zei, “Maar er kunnen meer planeten in het systeem zijn. Veel multiplanetsystemen herbergen vijf of zes planeten, vooral rond kleine sterren zoals deze. Hopelijk vinden we er meer, en misschien zit er wel een in de bewoonbare zone. Dat is optimistisch denken.”

Het team zal zijn ontdekking vandaag presenteren op de bijeenkomst van de American Astronomical Society in Pasadena, Californië.