Fyrtiofyra planeter i solsystem bortom våra egna har upptäckts på en gång, försvagar det vanliga antalet bekräftelser från extrasolära undersökningar, vilket vanligtvis är ett dussin eller mindre. Resultaten kommer att förbättra befintliga modeller av solsystem, och kan hjälpa forskare att undersöka exoplanetatmosfärer. Nya tekniker utvecklade för att validera fyndet kan påskynda bekräftelsen av fler extrasolära planetkandidater.

Ett internationellt team av astronomer slog ihop data från NASA:s Kepler och ESA:s rymdteleskop Gaia, samt markbaserade teleskop i USA med John Livingston, huvudförfattare till studien och en doktorand vid University of Tokyo, lagets kombinerade resurser ledde till den bekräftade existensen av dessa 44 exoplaneter och beskrev olika detaljer om dem.

En del av fynden ger några överraskande egenskaper:"T.ex. fyra av planeterna kretsar runt sina värdstjärnor på mindre än 24 timmar, " säger Livingston. "Med andra ord, ett år på var och en av dessa planeter är kortare än en dag här på jorden." Dessa bidrar till en liten men växande lista över "ultrashort-period" planeter, vilket tyder på att de kan vara vanligare än man tidigare trott.

"Det var också glädjande att verifiera så många små planeter, " fortsätter Livingston. "Sexton var i samma storleksklass som jorden, en i synnerhet som visade sig vara extremt liten – ungefär lika stor som Venus – vilket var en trevlig bekräftelse, eftersom det är nära gränsen för vad som är möjligt att upptäcka."

Källobservationerna för denna studie gjordes av Kepler, som gjordes om efter ett fel 2013 som förhindrade noggrann kontroll av rymdteleskopet. "Två av de fyra kontrollreaktionshjulen misslyckades, vilket innebar att Kepler inte kunde utföra sitt ursprungliga uppdrag att stirra på en specifik fläck på himlen, " förklarar professor Motohide Tamura vid University of Tokyo. "Detta ledde till dess kontingentuppdrag, K2 – våra observationer kom från kampanj 10 i detta uppdrag. Vi har tur att Kepler fortsätter att fungera så bra som den gör."

Planeterna som observeras av K2 är kända som transitplaneter eftersom deras banor för dem framför sina värdstjärnor, minskar deras ljusstyrka något. Dock, andra astrofysiska fenomen kan orsaka liknande signaler, så uppföljningsobservationer och detaljerade statistiska analyser utfördes för att bekräfta dessa signalers planetariska natur. Som en del av hans doktorandarbete, Livingston reste till Kitt Peak-observatoriet i Arizona för att få data från en fläckig interferometerkamera installerad på ett stort teleskop där. Dessa observationer, tillsammans med uppföljande observationer från ett teleskop i delstaten Texas, var nödvändiga för att karakterisera värdstjärnorna och utesluta falska positiva resultat. Kombinationen av detaljerade analyser av data från dessa markbaserade teleskop, K2 och Gaia möjliggjorde exakt bestämning av planeternas storlek och temperatur. Teamets resultat inkluderar 27 ytterligare kandidater som sannolikt kommer att vara riktiga planeter, som kommer att bli föremål för framtida forskning.

Forskare hoppas kunna förstå vilka typer av planeter som kan finnas där ute, men kan bara dra giltiga slutsatser om det finns tillräckligt med planeter för robust statistisk analys. Tillägget av ett stort antal nya planeter, därför, leder direkt till en bättre teoretisk förståelse av solsystemets bildning. Planeterna ger också bra mål för detaljerade individuella studier för att ge mätningar av planeternas sammansättning, interiör struktur och atmosfärer – i synnerhet, de 18 planeterna i flera multiplanetsystem. "Undersökningen av andra solsystem kan hjälpa oss att förstå hur planeter och till och med vårt eget solsystem bildades, " säger Livingston. "Studeringen av andra världar har mycket att lära oss om vår egen."