Medborgarforskaren Thomas Jacobs var den första att upptäcka kontrollampa tecken på att en komet kretsade kring en avlägsen stjärna övervakad av Kepler Space Observatory. Professor Saul Rappaport (Massachusetts Institute of Technology; MIT) och hans team samarbetade sedan med Jacobs för att rapportera upptäckten i ny forskning publicerad i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .

Upptäckten markerar första gången som närvaron av ett objekt så litet som en komet har antagits genom att observera sänkningar i ljusintensiteten från en stjärna. Sådana fall signalerar vanligtvis korsningar av planeter eller andra föremål framför stjärnan, som tillfälligt blockerar en liten del av dess ljus. I det här fallet var det annorlunda, forskarna kunde plocka ut kometens svans, ett spår av gas och damm, som blockerade ungefär en tiondel av 1 procent av stjärnans ljus när kometen strök förbi.

"Det är fantastiskt att något som är flera storleksordningar mindre än jorden kan upptäckas bara av det faktum att det avger mycket skräp, säger Saul Rappaport, professor emeritus i fysik vid MIT:s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. "Det är ganska imponerande att kunna se något så litet, så långt borta."

Uppgifterna kom från NASA:s Kepler Space Telescope, ett stjärnobservatorium som sköts upp i rymden 2009. Under fyra år, rymdfarkosten övervakade cirka 200, 000 stjärnor för dopp i stjärnljus orsakade av transiterande exoplaneter. Hittills, uppdraget har identifierat och bekräftat fler än 2, 400 exoplaneter, mestadels kretsar runt stjärnor i stjärnbilden Cygnus, med hjälp av automatiserade algoritmer som snabbt sållar igenom Keplers data, letar efter de karakteristiska dipparna. De minsta exoplaneter som hittills upptäckts är ungefär en tredjedel av jordens storlek. kometer, i jämförelse, spänner över bara flera fotbollsplaner, eller en liten stad när den är som störst, gör dem otroligt svåra att upptäcka.

Allt detta förändrades den 18 mars i år, när Thomas Jacobs, en amatörastronom som gjorde det till sin hobby att söka igenom Keplers data, kunde plocka fram flera konstiga ljusmönster bland bruset. Jacobs är en del av "Planet Hunters" medborgarforskarprojekt som etablerats av Yale University, som värvar amatörastronomer i sökandet efter exoplaneter.

Tanken var att det mänskliga ögat skulle kunna upptäcka saker som en dator skulle missa, Professor Rappaport förklarar - "Jag kunde nämna 10 typer av saker som dessa människor har hittat i Kepler-data som algoritmer inte kunde hitta, på grund av mönsterigenkänningsförmågan i det mänskliga ögat".

I Jacobs sökande, han såg tre ovanliga dippar i ljuset som kom från KIC 3542116, en svag stjärna belägen 800 ljusår från jorden - han flaggade händelserna och larmade professor Rappaport, som han hade samarbetat med tidigare för att tolka sina fynd. Ytterligare tre transiter hittades senare av Rappaport och teamet.

"Vi satt på det här i en månad, eftersom vi inte visste vad det var" minns Rappaport "- planetpassager ser inte ut så här! - Då föll det mig; 'Hallå, dessa ser ut som något vi har sett förut...'". I en typisk planettransit, den resulterande ljuskurvan liknar ett 'U', med ett skarpt dopp, sedan en lika kraftig uppgång, som ett resultat av att en planet först blockerade lite, sedan mycket, sedan lite av ljuset när det rör sig över stjärnan. Dock, ljuskurvorna som Jacobs identifierade verkade asymmetriska, med ett skarpt dopp, följt av en mer gradvis uppgång.

Rappaport insåg att asymmetrin i ljuskurvorna liknade sönderfallande planeter, med långa spår av skräp som skulle fortsätta att blockera lite ljus när planeten rör sig bort från stjärnan. Dock, sådana sönderfallande planeter kretsar runt sin stjärna, transitering upprepade gånger. I kontrast, Jacobs hade inte observerat något sådant periodiskt mönster i de transiter han identifierade. "Vi trodde, den enda sortens kropp som skulle kunna göra samma sak och inte upprepa är en som förmodligen förstörs till slut, säger Rappaport. Med andra ord, istället för att upprepade gånger kretsa runt stjärnan, föremålen måste ha passerat, sedan flögs till slut för nära stjärnan, och förångas. "Det enda som passar räkningen, och har en tillräckligt liten massa för att förstöras, är en komet."

Rappaport frågade Keplers ledande dataanalytiker, Jon Jenkins (NASA Ames Research Center), att väga in. Jenkins tog en kritisk titt på data och uteslöt möjligheten av instrumentella artefakter eller kontaminering från andra stjärnor. "Detta är ett fascinerande föremål, och vi måste vara helt säkra på att vi förstod signalen innan vi fortsatte med den vetenskapliga tolkningen, " sa Jenkins. I det här fallet, det är tydligt att signalen gör det, verkligen, kommer från KIC 3542116-systemet. "Jag är imponerad av den stora mångfalden och bredden av upptäckterna som gjorts med Kepler Mission-data."

Medförfattare Andrew Vanderburg från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, anser att det faktum att dessa sex "exokometer" verkar ha passerat mycket nära sin stjärna under de senaste fyra åren väcker några spännande frågor - vars svar kan avslöja några sanningar om vårt eget solsystem:"Varför finns det så många kometer i de inre delarna av dessa solsystem?" Vanderburg säger, "Är detta en extrem bombardemang i dessa system? Det "sena tunga bombardementet" var ett importskede i bildandet av vårt eget solsystem när forskare tror att ett stort antal asteroider "bombardeerade" stenplaneterna, och kan faktiskt ha varit ansvarig för att först föra vatten till jorden. Forskarna säger att i framtiden, det MIT-ledda uppdraget TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) kommer att fortsätta den typ av forskning som gjorts av Kepler "Att studera exokometer kan ge oss en inblick i hur bombardement sker i andra solsystem" hypoteser Vanderburg, vilket kan leda till avslöjanden om livets början på jorden.