Găsirea exoplanetelor este o muncă grea. Pe lângă faptul că necesită instrumente serios sofisticate, este nevoie și de echipe de oameni de știință dedicați; oameni dispuși să toarne peste volume de date pentru a găsi dovezi ale lumilor îndepărtate. Profesorul Kipping, astronom cu sediul la Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian, este o astfel de persoană.
În cadrul comunității astronomice, Kipping este cel mai cunoscut pentru munca sa cu exomoonii. Dar cercetarea sa se extinde și la studiul și caracterizarea exoplanetelor, pe care le urmărește alături de colegii săi de la laboratorul Cool Worlds de la Universitatea Columbia. Și ceea ce l-a interesat cel mai mult în ultimii ani este găsirea de exoplanete în preajma celui mai apropiat vecin al Soarelui nostru - Proxima Centauri.
Kipping se descrie ca un „modelator”, combinând modelarea teoretică nouă cu tehnicile moderne de analiză a datelor statistice aplicate observațiilor. El este, de asemenea, investigatorul principal al IP The Hunt for Exomoons with Kepler (HEK) și un coleg la Observatorul Harvard College. În ultimii ani, el și echipa sa au dus vânătoarea exoplanetelor în cartierul local stelar.
Inspirația pentru această căutare se întoarce în 2012, când Kipping a fost la o conferință și a auzit știrile despre o serie de exoplanete aflate în jurul lui Kepler 42 (aka KOI-961). Folosind datele din misiunea Kepler, o echipă de la Institutul de Tehnologie din California a descoperit trei exoplanete orbitând această stea pitică roșie, aflată la aproximativ 126 de ani lumină de Pământ.
La vremea respectivă, Kipping a amintit cum autorul studiului - profesorul Philip Steven Muirhead, acum profesor asociat la Institutul de Cercetări Astrofizice de la Universitatea Boston - a comentat că acest sistem de stele semăna foarte mult cu cele mai apropiate stele noastre pitice roșii - Steaua lui Barnard și Proxima Centauri.
În plus, planetele lui Kepler 42 au fost ușor de observat, având în vedere că apropierea lor de stea însemna că au finalizat o perioadă orbitală în aproximativ o zi. Deoarece trec regulat în fața stelei lor, șansele de a le privi folosind Metoda de tranzit au fost bune.
După cum a spus prof. Kipping pe Space Magazine prin e-mail, acesta a fost „momentul ah-ha” care l-ar inspira să se uite la Proxima Centauri pentru a vedea dacă are și un sistem de planete:
„Ne-am inspirat din descoperirea planetelor care tranzitează KOI-961 de Phil Muirhead și echipa sa folosind datele Kepler. Steaua este foarte asemănătoare cu Proxima, o pitică M târzie care adăpostește trei planete sub-pământene, foarte aproape de stea. M-a făcut să-mi dau seama că dacă acel sistem ar fi în jurul Proxima, probabilitatea de tranzit ar fi de 10%, iar mărimea mică a stelei ar duce la semnale destul de detectabile. "
În esență, Kipping și-a dat seama că dacă un astfel de sistem planetar ar exista și în jurul Proxima Centauri, o stea cu caracteristici similare, atunci acestea vor fi foarte ușor de detectat. După aceea, el și echipa sa au început să încerce să rezerve timpul cu un telescop spațial. Și până în 2014-15, li s-a acordat permisiunea de a utiliza satelitul Microvariabilitatea și Oscilația Stelelor (MOST) a Agenției Spațiale Canadiene.
Aproximativ aceeași dimensiune ca și o valiză, satelitul MOST cântărește doar 54 kg și este echipat cu un telescop de înaltă definiție care măsoară doar 15 cm în diametru. Este primul satelit științific canadian plasat pe orbită în 33 de ani și a fost primul telescop spațial care a fost proiectat și construit în întregime în Canada.
În ciuda dimensiunii sale, MOST este de zece ori mai sensibil decât Telescopul spațial Hubble. În plus, Kipping și echipa sa știau că o misiune de a căuta pentru tranzitarea exoplanetelor în jurul Proxima Centauri ar avea un risc prea mare pentru ceva precum Hubble. De fapt, CSA și-a respins inițial cererile din același motiv.
„MOST ne-a refuzat inițial pentru că doreau să se uite la Alpha Centauri în urma anunțului făcut de Dumusque et al. a unei planete acolo, spuse Kipping. „Așadar, înțeles Proxima, pentru care nu erau cunoscute planete la acea vreme, nu a fost la fel de mare ca și Alpha Cen. Niciodată nu am încercat niciodată pentru Hubble, ar fi o cerere uriașă să privim HST la o singură stea luni întregi, cu doar o șansă de 10% de succes. "
Până în 2014 și 2015, au asigurat permisiunea de a utiliza MOST și au observat Proxima Centauri de două ori - în luna mai a ambilor ani. Din aceasta, au achiziționat o valoare de o lună și jumătate din fotometrie spațială, pe care o procesează în prezent pentru a căuta tranzit. După cum a explicat Kipping, acest lucru a fost destul de provocator, deoarece Proxima Centauri este o stea foarte activă - supusă flăcărilor stelare.
„Steaua răsună foarte des și proeminent în datele noastre”, a spus el. „Corectarea acestui efect a fost unul dintre obstacolele majore ale analizei noastre. Pe partea de plus, activitatea de rotație este destul de supusă. Cealaltă problemă pe care o avem este că MOST orbitează Pământul o dată la 100 de minute, astfel încât obținem lacune de date de fiecare dată când MOST merge în spatele Pământului.
Eforturile lor de a găsi exoplanete în jurul Proxima Centauri sunt deosebit de importante prin prisma anunțului recent al Observatorului European European despre descoperirea unui exoplanet terestru în zona locuibilă a Proxima Centauri (Proxima b). În comparație cu cele ale ESO Punct roșu pal proiect, Kipping și echipa sa se bazau pe diferite metode.
După cum a explicat Kipping, aceasta s-a redus la diferența dintre metoda de tranzit și metoda vitezei radiale:
„În esență, căutăm planete care au alinierea corectă la tranzit (sau eclipse) pe fața stelei, în timp ce viteza radială caută mișcarea de zbuciumare a unei stele ca răspuns la influența gravitațională a unei planete orbitante. Tranzitele sunt întotdeauna mai puțin susceptibile să reușească pentru o stea dată, pentru că avem nevoie de alinierea să fie corectă. Cu toate acestea, rambursarea este că putem afla mai multe despre planetă, inclusiv lucruri precum dimensiunea, densitatea, atmosfera și prezența lunilor și a inelelor. "
În următoarele luni și ani, Kipping și echipa sa ar putea fi chemați să urmărească succesul descoperirii ESO. După ce a detectat Proxima b folosind metoda Velocity Radial, acum le revine astronomilor să confirme existența acestei planete folosind o altă metodă de detectare.
În plus, se poate învăța multe despre o planetă prin Metoda de tranzit, ceea ce ar fi util, având în vedere toate lucrurile pe care încă nu le știm despre Proxima b. Aceasta include informații despre atmosfera sa, pe care Metoda de tranzit este adesea capabilă să le dezvăluie prin măsurători spectroscopice.
Este suficient să spun, Kipping și colegii săi sunt destul de încântați de anunțul Proxima b. După cum a spus:
„Aceasta este poate cea mai importantă descoperire exoplanetă din ultimul deceniu. Ar fi amăgitor de dezamăgitor dacă Proxima b nu tranzitează, o planetă care, în mod paradoxal, este atât de aproape până acum în ceea ce privește capacitatea noastră de a afla mai multe despre ea. Pentru noi, tranzitele nu ar fi doar gheața de pe tort, servind doar ca un semnal de confirmare - mai degrabă, tranzitele deschid ușa către învățarea secretelor intime ale Proxima, schimbând Proxima b dintr-un singur punct de date anonim într-o lume bogată unde în fiecare lună vom auzi despre noi descoperiri ale naturii și caracterului ei. ”
În septembrie viitor, Kipping se va înscrie la facultatea de la Universitatea Columbia, unde va continua în vânătoarea sa pentru exoplanete. Nu putem decât să sperăm că cei pe care îi găsește și colegii săi sunt la îndemână!
