Pouco depois que a missão Kepler da NASA iniciou as operações em 2009, identificou o que se pensava ser um planeta do tamanho de Netuno. Chamado KOI-5Ab, o planeta, que foi o segundo novo candidato a planeta a ser encontrado pela missão, foi finalmente esquecido enquanto Kepler acumulava mais e mais descobertas de planetas. Ao final de sua missão em 2018, Kepler havia descoberto um incrível 2, 394 exoplanetas, ou planetas orbitando estrelas além do nosso sol, e mais 2, 366 candidatos a exoplanetas, incluindo KOI-5Ab.

Agora, David Ciardi, cientista-chefe do Exoplanet Science Institute (NExScI) da NASA, localizado no IPAC da Caltech, diz que "ressuscitou KOI-5Ab dos mortos, "graças às novas observações da missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA.

"KOI-5Ab caiu da mesa e foi esquecido, "diz Ciardi, que apresentou as descobertas em uma reunião virtual da American Astronomical Society (AAS). Em 2014, Ciardi e outros pesquisadores usaram o Observatório W. M. Keck no Havaí, Observatório Palomar da Caltech, perto de San Diego, e Gemini North no Havaí para mostrar que a estrela circundada por KOI-5Ab é um membro de um sistema de estrelas triplas chamado KOI-5. Mas eles não tinham certeza se o sistema KOI-5 realmente hospedava um planeta ou se eles estavam vendo um sinal errado de uma das outras duas estrelas.

Então, em 2018, TESS apareceu. Como Kepler, TESS procura o piscar da luz das estrelas que surge quando um planeta cruza na frente de, ou trânsitos, uma estrela. TESS observou uma parte do campo de visão de Kepler, incluindo o sistema KOI-5. Com certeza, TESS também identificou KOI-5Ab como um planeta candidato (embora TESS o chame de TOI-1241b). TESS, como Kepler, descobriram que o planeta orbitava sua estrela aproximadamente a cada cinco dias. Mas nesse ponto, ainda não estava claro se o planeta era real.

"Eu refleti para mim mesmo, "Eu me lembro desse alvo, '"diz Ciardi, depois de ver os dados TESS. Ele então voltou e reanalisou todos os dados, incluindo o da California Planet Search, liderado pelo professor de astronomia da Caltech, Andrew Howard. O California Planet Search usa telescópios terrestres, incluindo o Observatório Keck, para pesquisar a oscilação reveladora em uma estrela que ocorre quando um planeta circula em torno dela e exerce um puxão gravitacional.

"Se não fosse por TESS olhando para o planeta novamente, Eu nunca teria voltado e feito todo esse trabalho de detetive, "diz Ciardi.

Jessie Dotson, o cientista do projeto Kepler / K2 no Centro de Pesquisa Ames da NASA, diz, "Esta pesquisa enfatiza a importância de toda a frota de telescópios espaciais da NASA e sua sinergia com os sistemas baseados em terra. Descobertas como esta podem ser um longo caminho."

Juntos, os dados dos telescópios espaciais e terrestres ajudaram a confirmar que KOI-5Ab é um planeta. KOI-5Ab tem cerca de metade da massa de Saturno e orbita uma estrela (estrela A) com uma companheira relativamente próxima (estrela B). A estrela A e a estrela B orbitam uma à outra a cada 30 anos. Uma terceira estrela ligada gravitacionalmente (estrela C) orbita as estrelas A e B a cada 400 anos.

O conjunto de dados combinados também revela que o plano orbital do planeta não está alinhado com o plano orbital da segunda estrela interna (estrela B), como seria de esperar se as estrelas e o planeta fossem todos formados a partir do mesmo disco de material rodopiante. Sistemas de estrelas triplas, que constituem cerca de 10 por cento de todos os sistemas estelares, pensa-se que se formam quando três estrelas nascem juntas do mesmo disco de gás e poeira.

Os astrônomos não têm certeza do que causou o desalinhamento de KOI-5Ab, mas especulam que a segunda estrela chutou gravitacionalmente o planeta durante seu desenvolvimento, enviesando sua órbita e fazendo com que migre para dentro.

Esta não é a primeira evidência de planetas em sistemas de estrelas duplas e triplas. Um caso notável envolve o sistema de três estrelas GW Orionis, em que um disco de formação de planetas foi rasgado em anéis desalinhados distintos, onde os planetas podem estar se formando. No entanto, apesar de centenas de descobertas de planetas do sistema de estrelas múltiplas, a frequência da formação de planetas nesses sistemas é menor do que nos sistemas de estrela única. Isso pode ser devido a um viés observacional (planetas de uma estrela são mais fáceis de detectar) ou porque a formação de planetas é de fato menos comum em sistemas de estrelas múltiplas.

Instrumentos futuros, como o Palomar Radial Velocity Instrument (PARVI) no telescópio Hale de 200 polegadas em Palomar e o Keck Planet Finder em Keck, abrirá novos caminhos para melhor responder a essas perguntas.

"Companheiros estelares podem extinguir parcialmente o processo de formação do planeta, "diz Ciardi." Ainda temos muitas dúvidas sobre como e quando os planetas podem se formar em sistemas de estrelas múltiplas e como suas propriedades se comparam a planetas em sistemas de estrela única. Ao estudar o sistema KOI-5 em mais detalhes, talvez possamos obter uma compreensão de como o universo faz planetas. "