Pronalaženje egzoplaneta težak je posao. Osim što zahtijevaju ozbiljno sofisticirane instrumente, potrebni su i timovi predanih znanstvenika; ljudi spremni preliti količine podataka kako bi pronašli dokaze iz dalekih svjetova. Profesor Kipping, astronom sa sjedištem u Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziku, jedna je takva osoba.
U astronomskoj zajednici, Kipping je najpoznatiji po radu s exomoonsima. Ali njegovo se istraživanje proteže i na proučavanje i karakterizaciju egzoplaneta, koje provodi sa svojim kolegama iz Laboratorija Cool Worlds na Sveučilištu Columbia. A ono što ga je najviše zanimalo posljednjih godina je pronalazak egzoplaneta oko najbližeg našeg Sunčevog susjeda - Proxime Centauri.
Kipping sebe opisuje kao "moderatora", kombinirajući novo teorijsko modeliranje s modernim tehnikama statističke analize podataka primijenjenim na opažanja. Također je glavni istražitelj (PI) Lov na Exomoons s Keplerom (HEK) i suradnik na Opservatoriju Harvard College. Posljednjih nekoliko godina on i njegov tim vode lov na egzoplanete u lokalno zvjezdano susjedstvo.
Inspiracija za ovu potragu seže u 2012. godinu, kada je Kipping bio na konferenciji i čuo vijest o nizu egzoplaneta koji su otkriveni oko Keplera 42 (aka KOI-961). Koristeći se podacima iz misije Kepler, tim s Kalifornijskog tehnološkog instituta otkrio je tri egzoplanete u orbiti oko ove crvene patuljaste zvijezde, koja se nalazi oko 126 svjetlosnih godina od Zemlje.
Kipping se u to vrijeme prisjetio kako je autor studije - profesor Philip Steven Muirhead, sada izvanredni profesor Instituta za astrofizička istraživanja na Sveučilištu u Bostonu - komentirao da ovaj zvjezdani sustav izgleda jako poput naših najbližih zvijezda crvenog patuljaka - Barnardove zvijezde i Proxima Centauri.
Osim toga, planete Keplera 42 lako je uočiti, obzirom da njihova blizina zvijezdi znači da su za oko jedan dan okončali orbitalno razdoblje. Budući da redovito prolaze ispred svoje zvijezde, izgledi da ih opaze pomoću Transit metode bili su dobri.
Kako je prof. Kipping rekao Space Magazinu putem e-maila, to je bio „ah-ha trenutak“ koji će ga potaknuti da pogleda Proxima Centauri da vidi ima li i on sustav planeta:
"Nadahnuli smo otkrićem planeta koji su prelazili KOI-961 od strane Phil Muirhead-a i njegovog tima koristeći Keplerove podatke. Zvijezda je vrlo slična Proximi, pokojnom M-patulju koji se nalazi u blizini tri planeta podzemne zemlje vrlo blizu zvijezde. Shvatio sam da bi, ako se taj sustav nalazio oko Proxime, vjerojatnost tranzita bila 10%, a mala zvijezda veličine bi dovela do prilično prepoznatljivih signala. "
U suštini, Kipping je shvatio da ako takav planetarni sustav postoji i oko Proxime Centauri, zvijezde sličnih karakteristika, tada bi ih bilo vrlo lako otkriti. Nakon toga, on i njegov tim počeli su pokušavati rezervirati vrijeme svemirskim teleskopom. A do 2014. do 15. godine, dobili su dozvolu za upotrebu satelita Mikrovarijabilnost i oscilacija zvijezda Kanadske svemirske agencije (MOST).
Otprilike iste veličine kao i kofer, MOST satelit teži samo 54 kg i opremljen je teleskopom ultra visoke rezolucije koji u promjeru ima samo 15 cm. To je prvi kanadski znanstveni satelit koji je u orbitu postavljen u 33 godine, i bio je prvi svemirski teleskop koji je u cijelosti osmišljen i izgrađen u Kanadi.
Unatoč svojoj veličini, MOST je deset puta osjetljiviji od svemirskog teleskopa Hubble. Kipping i njegov tim također su znali da će misija potrage za egzoplanetima oko Proxime Centauri biti previše rizična za nešto poput Hubblea. U stvari, CSA je u početku odbacila njihove prijave iz istog razloga.
„MOST su nas u početku negirali jer su željeli pogledati Alfu Centauri nakon najave Dumusquea i sur. planeta tamo ", rekao je Kipping. "Tako razumljivo, Proxima, za koji tada nisu bili poznati planeti, nije bio tako visok prioritet kao Alpha Cen. Nikad nismo pokušali sa Hubbleom, bilo bi veliko zatražiti da mjesecima buljimo u HST u jednoj zvijezdi, sa samo 10% šanse za uspjeh. "
Do 2014. i 2015. osigurali su dozvolu za korištenje MOST-a i promatrali Proxima Centauri dva puta - u svibnju obje godine. Od toga su nabavili svemirsku fotometriju vrijednu mjesec i pol, koju trenutno obrađuju u potrazi za tranzitima. Kao što je objasnio Kipping, ovo je bilo prilično izazovno, jer je Proxima Centauri vrlo aktivna zvijezda - podložna bljeskovima zvijezda.
"Zvijezda se prema našim podacima zapali vrlo često i istaknuto", rekao je. “Ispravljanje za ovaj učinak bila je jedna od glavnih prepreka u našoj analizi. S pozitivne strane, rotacijska aktivnost je prilično prigušena. Drugo pitanje je što MOST orbitira Zemlju jednom svakih 100 minuta, tako da dobivamo nedostatke podataka svaki put kada MOST ode iza Zemlje. "
Njihovi napori u pronalaženju egzoplaneta oko Proxime Centauri posebno su značajni u svjetlu nedavne najave Europskog opservatorija o otkrivanju zemaljskog egzoplaneta unutar naseljene zone Proxime Centauri (Proxima b). Ali u usporedbi s ESO-ovima Blijeda crvena točka Kipping i njegov tim oslanjali su se na različite metode.
Kao što je objasnio Kipping, ovo se svodi na razliku između tranzitne metode i metode radijalne brzine:
„U osnovi, tražimo planete koji imaju pravo poravnavanje za tranzit (ili pomračenje) preko lica zvijezde, dok radijalne brzine traže titranje gibanja zvijezde kao odgovor na gravitacijski utjecaj planete u orbiti. Tranziti su uvijek manje vjerojatni za određenu zvijezdu, jer zahtijevamo da poravnanje bude točno. Međutim, isplativo je što možemo saznati puno više o planeti, uključujući stvari poput njegove veličine, gustoće, atmosfere i prisustva mjeseca i prstenova. "
U narednim mjesecima i godinama Kipping i njegov tim mogu biti pozvani da prate uspjehe otkrića ESO-a. Otkrivši Proxima b metodom radijalne brzine, astronomi sada lažu da potvrde postojanje ove planete drugom metodom otkrivanja.
Uz to, puno se može naučiti o planeti putem Metode tranzita, što bi bilo korisno s obzirom na sve stvari koje o Proximi b. Još uvijek ne znamo. To uključuje podatke o njezinoj atmosferi, koje Metoda tranzita često može otkriti spektroskopskim mjerenjima.
Dovoljno je reći da su Kipping i njegovi kolege prilično uzbuđeni najavom Proxime b. Kako je rekao:
„Ovo je možda najvažnije otkriće egzoplaneta u posljednjem desetljeću. Bilo bi gorko razočaravajuće ako Proxima b ne prođe, planet koji je paradoksalno još uvijek tako blizu, s obzirom na našu mogućnost da saznamo više o njemu. Za nas, tranziti ne bi bili samo glazura na torti, već služe samo kao signal za potvrdu - prije, oni otvaraju vrata učenju intimnih tajni Proxime, mijenjanju Proxime b iz jedinstvene, anonimne točke podataka u bogat svijet u kojem svaki mjesec bismo čuli za nova otkrića njezine prirode i karaktera. "
Kipping će se ovog rujna pridružiti fakultetu na Sveučilištu Columbia, gdje će nastaviti u svom lovu na egzoplanete. Može se samo nadati da su i on i njegovi kolege također nadohvat ruke!
