Das betreffende System enthält Planeten aus dem seltensten jemals bekannten Material. Es ist nicht bekannt, ob der neu entdeckte Kepler-51e diese besondere Eigenschaft mit seinen Schwesterplaneten teilt, da seine Masse erst einmal bekannt ist, aber die Entdeckung verkompliziert das Bild dieses außergewöhnlichen Planetensystems weiter. Der Stern Kepler-51 scheint eine jüngere Version der Sonne zu sein, mit einer Masse, die nur 4 Prozent kleiner ist als die unserer Sonne. Seine Helligkeit beträgt nur zwei Drittel derjenigen der Sonne, aber das ist vermutlich hauptsächlich auf sein Alter zurückzuführen, was bedeutet, dass auch unser eigener Stern schwächer gewesen sein könnte, als er sieben Jahrzehnte älter war als heute.
Sein Planetensystem unterscheidet sich jedoch stark von unserem Sonnensystem. Kepler-51b, c und d wurden alle durch die Transitmethode entdeckt, d. h. sie durchqueren die Scheibe des Sterns von der Erde aus gesehen. Die Massen des Trios wurden aus den Gravitationswirkungen der Planeten aufeinander abgeleitet, und dabei stellte sich heraus, dass diese Planeten recht seltsam sind. Sie sind fast so groß wie der Jupiter, aber ihre Masse ist nur 3-6 mal so groß wie die der Erde. Damit ist ihre Dichte mit der von Zuckerwatte vergleichbar.
Die Existenz eines vierten Planeten, Kepler-51e, wurde erstmals angedeutet, als das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) und Oberflächenteleskope eingesetzt wurden, um den Durchgang von Kepler-51d zu untersuchen. Da die Beobachtungszeiten der Teleskope sehr wertvoll sind, wurden die Teleskope so auf das System gerichtet, wie die Transitzeiten aus den Modellen erwartet wurden. Glücklicherweise wurde eine Fehlermarge von einigen Stunden berücksichtigt, so dass das Beobachtungsfenster früher als der erwartete Transit begann, aber man verpasste trotzdem fast den Beginn des Transits. Der Planet erreichte die Scheibe des Sterns viel früher als erwartet.
"Gott sei Dank haben wir mit der Beobachtung ein paar Stunden früher begonnen, um die Basislinie zu bestimmen, denn es war 2 Uhr morgens und dann 3 Uhr nachts, und wir hatten immer noch keine Veränderung der Helligkeit des Sterns gesehen", sagt Jessica Libby-Roberts von der Penn State University. "Nach einer leichten Panik und der erneuten Durchführung unserer Modelle und der genauen Betrachtung der Daten entdeckten wir eine leichte Abnahme der Helligkeit des Sterns genau dann, als wir mit der Beobachtung begannen, was sich als der Beginn des Transits herausstellte - zwei Stunden früher als erwartet und weit außerhalb des 15-minütigen Unsicherheitsfensters unserer Modelle."
Kepler-51d ist das größte und seltsamste Mitglied des Systems. Viele Planeten mit extrem geringer Dichte kreisen sehr nahe an ihrem Stern, da sich das Gas durch die Hitze ausdehnt. Kepler-51d umkreist seinen Stern jedoch mit einer Umlaufzeit von 130 Tagen, was für einen so großen Stern nicht extrem heiß ist. Trotzdem wird seine Dichte auf nur 0,0381 g/cm3 geschätzt, die niedrigste aller bisher entdeckten Planeten. Zum Vergleich: Wasser hat eine Dichte von 1 g/cm3, die Erde 5,5 g/cm3 und Saturn, der am wenigsten dichte Planet des Sonnensystems, 0,69 g/cm3.
Das Zeitproblem während des Vorbeiflugs veranlasste Experten zu der Schlussfolgerung, dass es durch einen unbekannten vierten Planeten verursacht werden könnte, der Kepler-51d auf seiner Umlaufbahn beschleunigt hat. Anhand aller Daten, die in 14 Jahren über das System gesammelt wurden, kamen die Forscher zu dem Schluss, dass Kepler-51e wahrscheinlich eine Masse hat, die weniger als zehnmal so groß ist wie die der Erde, und damit den anderen drei Planeten ähnelt. Seine Umlaufzeit beträgt wahrscheinlich 264 Tage, so dass seine Temperatur derjenigen der Erde recht ähnlich ist.
Da der Durchgang von Kepler-51e von Experten nicht gesehen wurde, ist nicht bekannt, ob es sich um einen weiteren Zuckerwatteplaneten, einen typischen Gasriesen oder vielleicht eine Supererde handelt. Das Vorhandensein des neuen Planeten hat die Forscher auch dazu veranlasst, die Massen der drei zuvor entdeckten Planeten neu zu berechnen, und es stellte sich heraus, dass sie möglicherweise etwas schwerer sind als bisher angenommen, insbesondere Kepler-51b. Da sich ihre Größe nicht geändert hat, sind sie dadurch etwas dichter, aber sie sind immer noch extrem selten unter den bekannten Exoplaneten.
Und das Gesamtbild des Systems bleibt äußerst merkwürdig. Obwohl die Experten von anderen aufgeblähten Planeten wissen, sind dies meist die einzigen in ihrem System. Wie sich drei, vielleicht vier solcher Planeten in einem einzigen System bilden konnten, bleibt ein Rätsel. Zum Beispiel ist es unverständlich, wie sie eine so große Gashülle in der Nähe ihres Sterns haben können, wenn ihr Kern vermutlich sehr klein ist.
Eine mögliche Erklärung ist, dass sich die Planeten in einer Entfernung von Kepler-51 gebildet haben, die der Entfernung des Jupiters von der Sonne entspricht, und dann nach innen gewandert sind. Eine andere Theorie besagt, dass die Planeten von riesigen Ringen umgeben sind, die die Helligkeit des Sterns beeinflussen und die Planeten größer erscheinen lassen, als sie tatsächlich sind. Jede dieser Theorien ist jedoch mit Problemen behaftet, so dass die Forscher weiterhin mit neuen Beobachtungen nach Antworten suchen.
