Platsen för Tau Ceti på natthimlen. Kredit: University of Hertfordshire
Se upp på himlen ikväll mot sydost i stjärnbilden Cetus. Det finns en stjärna med nakna ögon med namnet Tau Ceti som ligger ungefär 12 ljusår bort från jorden, och astronomer har upptäckt ett system av minst fem planeter som kretsar kring Tau Ceti, inklusive en i stjärnans bebodda zon.
Medan den senaste upptäckten av en jordstorlek planet runt trippelstjärnsystemet Alpha Centauri är den närmaste planeten som har upptäckts på bara 4,3 ljusår bort, är denna nya upptäckt den närmaste enstaka solliknande stjärnan som vi känner till att vara värd för ett helt planetsystem. De fem planeterna beräknas ha massor mellan två och sex gånger jordens massa, vilket gör det till det lägsta-planetariska systemet som hittills har upptäckts. Planeten i den bebodliga zonen av stjärnan har en massa som är cirka fem gånger jorden, vilket gör den till den minsta planeten som befinner sig i kretslopp i den bebodliga zonen för någon solliknande stjärna.
"Denna upptäckt överensstämmer med vår nya uppfattning att praktiskt taget varje stjärna har planeter, och att galaxen måste ha många sådana potentiellt bebodliga jordstorlekar," sade astronomen Steve Vogt från UC Santa Cruz, medförfattare till uppsatsen som beskriver upptäckten. ”Vi börjar nu förstå att naturen verkar överväldigande föredra system som har flera planeter med banor på mindre än 100 dagar. Detta är helt till skillnad från vårt eget solsystem, där det inte finns något med en bana inom Merkurius. Så vårt solsystem är på något sätt en freak och inte den mest typiska typen av system som naturen lagar upp. "
En konstnärs intryck av Tau Ceti-systemet. (Bild av J. Pinfield för RoPACS-nätverket vid University of Hertfordshire.)
Tau Ceti har länge varit ett mål för både detaljerad astronomisk studie och hoppfull science fiction, eftersom den är en av de 20 närmaste stjärnorna på jorden. Det är också lätt synligt med blotta ögat och kan ses både från norra och södra halvklotet. Under 1960-talet undersökte Project Ozma, under ledning av SETIs Frank Drake, Tau Ceti för tecken på liv genom att studera interstellära radiovågor med Green Bank-radioteleskopet. Science fiction-författare som Robert Heinlein, Isaac Asimov och Frank Herbert använde Tau Ceti som destinationer och kontaktpunkter i sina böcker.
Forskare vet att denna stjärna har en dammig skräpskiva som är minst tio gånger massivare än vårt solsystem Kuiper Belt, och det har observerats tillräckligt länge att inga större planeter än Jupiter har hittats.
Ett internationellt team av astronomer från Storbritannien, Chile, USA och Australien kombinerade mer än sex tusen observationer från UCLES-spektrografen på det anglo-australiska teleskopet, HIRES-spektrografen på Keck-teleskopet och reanalys av spektra tagna med HARPS-spektrografen tillgänglig via European Southern Observatory: s offentliga arkiv.
Med hjälp av nya tekniker fann teamet en metod för att upptäcka signaler som är halva storleken på tidigare observationer, vilket kraftigt förbättrade känsligheten för sökningar efter små planeter.
"Vi var banbrytande för nya datamodelleringstekniker genom att lägga till konstgjorda signaler till data och testa vår återhämtning av signalerna med en mängd olika tillvägagångssätt," säger huvudförfattaren Mikko Tuomi vid University of Hertfordshire. "Detta förbättrade våra bullermodelleringstekniker avsevärt och ökade vår förmåga att hitta planer med låg massa."
Tau Ceti e är planeten i den bebodda zonen, och dess år är ungefär hälften så lång som vår. En oberoende studie av uppgifterna från systemet gjort av Abel Méndez vid universitetet i Puerto Rico i Arecibo säger att den femte planeten, Tau Ceti f, också kan befinna sig i den bebodda zonen.
Medan över 800 planeter har upptäckts som kretsar runt andra världar, är planeter i omloppsbana runt de närmaste solliknande stjärnorna särskilt värdefulla att studera, säger teamet.
”Tau Ceti är en av våra närmaste kosmiska grannar och så ljus att vi kanske kan studera atmosfären på dessa planeter i en inte alltför avlägsen framtid. Planetsystem som finns runt stjärnor i närheten av vår sol indikerar att dessa system är vanliga i vår Vintergalax, säger James Jenkins från Universidad de Chile, en besökande kollega vid University of Hertfordshire.
Teamets uppsats som har accepterats för publicering i Astronomy & Astrophysics.
Läs teamets uppsats: Signaler inbäddade i radialhastighetsbuller (pdf-fil) eller här på arVix
Källor: University of California Santa Cruz, University of Hertfordshire
