Astronomen hebben een idee dat ooit uit sciencefiction leek te komen omgezet in een echt laboratorium met Kepler-47, een dubbelstersysteem met drie bevestigde planeten. Dit systeem werd voor het eerst onthuld door de Kepler-missie van NASA in 2012 met twee werelden, en kreeg in 2019 een derde planeet na een diepgaandere analyse van de uitgebreide dataset van het ruimtevaartuig. Kepler-47 blijft de maatstaf voor het bestuderen van hoe planeten zich vormen en overleven in de wisselende zwaartekrachtsvelden van twee sterren, en biedt zeldzame inzichten in circumbinaire architecturen.
Kepler-47 bevindt zich duizenden lichtjaren verderop in het sterrenbeeld Zwaan, waar twee sterren elkaar omcirkelen in een nauwe baan. Kepler ontdekte het systeem toen het planetentransities vastlegde die onregelmatig waren qua timing en duur—een kenmerk van planeten die een bewegend doelwit omcirkelen. De eerste ontdekking kondigde twee planeten aan, en vervolgonderzoek bracht een derde wereld aan het licht die tussen hen in ligt. Daarmee werd Kepler-47 het eerste bekende circumbinaire systeem met meerdere planeten, en het is nog steeds het meest bevolkte systeem tot nu toe.
Het detecteren van planeten rondom binaire sterren vraagt om het jongleren met meerdere signalen tegelijk. Terwijl de sterren om elkaar draaien, komen de transities niet altijd zoals een klok, dus modelleren onderzoekers de eclipsen van de binaire sterren en de veranderende geometrie van de planeten samen. De precieze fotometrie van Kepler zorgde voor de transities, terwijl vervolgonderzoek met spectroscopie de stereigenschappen verfijnde en hielp om de grootte en banen van de planeten vast te stellen. Het resultaat is een samenhangend beeld van het systeem dat gebruikmaakt van timingvariaties als een kenmerk in plaats van een probleem.
De planeten in Kepler-47 volgen bijna coplanaire banen buiten de dynamische gevarenzone van het binaire systeem, waar gravitatiekracht hen zou destabiliseren. Een van de werelden bevindt zich in de breed gedefinieerde bewoonbare zone van het systeem, hoewel alle drie de planeten ter grootte van Neptunus of groter zijn en niet worden verwacht dat ze Aarde-achtig zijn. Hun compacte afstand en langdurige stabiliteit tonen aan dat circumbinaire schijven in staat zijn om meerplanetenstelsels te vormen, net zoals die rond enkele sterren. De structuur wijst ook op het feit dat migratie waarschijnlijk de planeten net voorbij de instabiliteitsgrens heeft geplaatst.
Kepler-47 heeft de verwachtingen voor planeetvorming onder complexe zwaartekracht veranderd. Het suggereert dat circumbinaire planeten wellicht algemeen zijn, maar moeilijker te vinden, een vooroordeel dat missies zoals TESS nu aanpakken met nieuwe ontdekkingen van "Tatooine"-werelden. Toekomstig onderzoek zal de massa's verfijnen via subtiele timingseffecten en op zoek gaan naar extra kleine planeten die Kepler mogelijk heeft gemist. Met de komende observatoria en voortdurende radiale-velociteitcampagnes willen astronomen in kaart brengen hoe vaak er meerplaneten circumbinaire systemen ontstaan—en hoe hun klimaten zich verhouden tot werelden rond solistische zonnen.
