De locatie van Tau Ceti aan de nachtelijke hemel. Krediet: University of Hertfordshire
Kijk vanavond in de lucht naar het zuidoosten in het sterrenbeeld Cetus. Er is een ster met het blote oog genaamd Tau Ceti die ongeveer 12 lichtjaar van de aarde verwijderd is, en astronomen hebben een systeem van ten minste vijf planeten in een baan om Tau Ceti ontdekt, waaronder een in de bewoonbare zone van de ster.
Terwijl de recente ontdekking van een planeet ter grootte van een aarde rond het drievoudige stersysteem Alpha Centauri de dichtstbijzijnde planeet is die op slechts 4,3 lichtjaar afstand is ontdekt, is deze nieuwe ontdekking de dichtstbijzijnde enkele zonachtige ster die we kennen om een heel systeem van planeten. De vijf planeten hebben naar schatting een massa tussen twee en zes keer de massa van de aarde, waardoor het het planetaire systeem met de laagste massa is dat tot nu toe is gedetecteerd. De planeet in de bewoonbare zone van de ster heeft een massa van ongeveer vijf keer die van de aarde, waardoor het de kleinste planeet is die in de bewoonbare zone van een zonachtige ster draait.
"Deze ontdekking past in onze opkomende opvatting dat vrijwel elke ster planeten heeft en dat de melkweg veel van dergelijke potentieel bewoonbare planeten ter grootte van de aarde moet hebben", zegt astronoom Steve Vogt van UC Santa Cruz, co-auteur van het artikel dat de ontdekking beschrijft. “We beginnen nu te begrijpen dat de natuur overweldigend de voorkeur lijkt te geven aan systemen met meerdere planeten met banen van minder dan 100 dagen. Dit is heel anders dan ons eigen zonnestelsel, waar er niets is met een baan binnen die van Mercurius. Ons zonnestelsel is dus in zekere zin een beetje een freak en niet het meest typische soort systeem dat de natuur kookt. ”
Een artist impression van het Tau Ceti-systeem. (Afbeelding door J. Pinfield voor het RoPACS-netwerk aan de Universiteit van Hertfordshire.)
Tau Ceti is lange tijd een doelwit geweest van zowel gedetailleerde astronomische studie als hoopvolle sciencefiction, aangezien het een van de 20 sterren is die het dichtst bij de aarde staan. Het is ook gemakkelijk zichtbaar voor het blote oog en is te zien vanaf zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond. In de jaren zestig onderzocht Project Ozma, geleid door Frank Drake van SETI, Tau Ceti op tekenen van leven door interstellaire radiogolven te bestuderen met de Green Bank-radiotelescoop. Sciencefictionauteurs als Robert Heinlein, Isaac Asimov en Frank Herbert gebruikten Tau Ceti als bestemmingen en speerpunten in hun boeken.
Wetenschappers weten dat deze ster een stoffige puinschijf heeft die minstens 10 keer zo zwaar is als de Kuipergordel van ons zonnestelsel, en er is lang genoeg waargenomen dat er geen planeten groter dan Jupiter zijn gevonden.
Een internationaal team van astronomen uit het Verenigd Koninkrijk, Chili, Verenigde Staten en Australië combineerde meer dan zesduizend waarnemingen van de UCLES-spectrograaf op de Anglo-Australian Telescope, de HIRES-spectrograaf op de Keck-telescoop en analyse van spectra die met de HARPS-spectrograaf die beschikbaar is via het openbare archief van de European Southern Observatory.
Met behulp van nieuwe technieken vond het team een methode om signalen te detecteren die half zo groot waren als eerdere waarnemingen, waardoor de gevoeligheid van zoekopdrachten naar kleine planeten aanzienlijk werd verbeterd.
"We waren pionier in nieuwe datamodelleringstechnieken door kunstmatige signalen aan de gegevens toe te voegen en ons herstel van de signalen te testen met verschillende benaderingen", zegt hoofdauteur Mikko Tuomi van de Universiteit van Hertfordshire. "Dit verbeterde onze geluidsmodelleringstechnieken aanzienlijk en verhoogde ons vermogen om planeten met een lage massa te vinden."
Tau Ceti e is de planeet in de bewoonbare zone en het jaar is ongeveer de helft van de onze. Een onafhankelijke studie van de gegevens van het systeem, uitgevoerd door Abel Méndez aan de Universiteit van Puerto Rico in Arecibo, zegt dat de vijfde planeet, Tau Ceti f, zich mogelijk ook in de bewoonbare zone bevindt.
Terwijl er meer dan 800 planeten zijn ontdekt die in een andere wereld draaien, zijn planeten in een baan rond de dichtstbijzijnde zonachtige sterren bijzonder waardevol om te bestuderen, aldus het team.
'Tau Ceti is een van onze dichtstbijzijnde kosmische buren en zo helder dat we in de nabije toekomst misschien de atmosfeer van deze planeten kunnen bestuderen. Planetaire systemen rond sterren nabij onze zon geven aan dat deze systemen veel voorkomen in ons Melkwegstelsel ”, zegt James Jenkins van de Universidad de Chile, een gastbezoeker aan de Universiteit van Hertfordshire.
De paper van het team die is geaccepteerd voor publicatie in Astronomy & Astrophysics.
Lees de paper van het team: signalen ingebed in het radiale snelheidsgeluid (pdf-bestand) of hier op arVix
Bronnen: University of California Santa Cruz, University of Hertfordshire
