Dış gezegenleri bulmak zor bir iş. Ciddi derecede sofistike enstrümanlar gerektirmenin yanı sıra, kendini işine adamış bilim adamlarından oluşan ekipler de alıyor; uzak dünyaların kanıtlarını bulmak için hacimli veri dökmek isteyen insanlar. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde yaşayan bir gökbilimci olan Profesör Kipping böyle bir kişidir.
Astronomik topluluk içinde, Kipping en iyi exomoons ile yaptığı çalışmalarla bilinir. Ancak araştırması, Columbia Üniversitesi'ndeki Cool Worlds Laboratuarında meslektaşları ile birlikte yürüttüğü dış gezegenlerin araştırılması ve karakterizasyonu için de uzanıyor. Son yıllarda onu en çok ilgilendiren şey, Güneş'in en yakın komşusu Proxima Centauri'nin etrafında dış gezegenler bulmak.
Kipping kendini yeni teorik modellemeyi gözlemlere uygulanan modern istatistiksel veri analizi teknikleriyle birleştirerek “modelleyici” olarak tanımlıyor. Aynı zamanda Baş Araştırmacı (KK) Kepler ile Exomoons Avı (HEK) projesi ve Harvard College Gözlemevi'nde bir arkadaş. Son birkaç yıldır, o ve ekibi, yerel yıldız mahallesine dış gezegenleri avlıyor.
Bu arama için ilham, Kipping'in bir konferanstayken 2012'ye kadar uzanıyor ve Kepler 42 (diğer adıyla KOI-961) etrafında bir dizi dış gezegenlerin keşfedildiği hakkındaki haberleri duydu. Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden bir ekip, Kepler misyonundan gelen verileri kullanarak, Dünya'dan yaklaşık 126 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bu kırmızı cüce yıldızın etrafında dönen üç dış gezegen keşfetti.
O zamanlar Kipping, çalışmanın yazarının - şimdi Boston Üniversitesi Astrofizik Araştırmaları Enstitüsü'nde doçent olan Profesör Philip Steven Muirhead'in bu yıldız sisteminin en yakın kırmızı cüce yıldızlarımıza benzediğini söyledi - Barnard'ın Yıldızı ve Proxima Centauri.
Buna ek olarak, Kepler 42’nin gezegenlerinin tespit edilmesi kolaydı, yıldıza yakın olmaları yaklaşık bir gün içinde yörünge dönemini tamamladıkları anlamına geliyordu. Yıldızlarının önünde düzenli olarak geçtiklerinden, Transit Yöntemi'ni kullanarak onları yakalama olasılıkları iyiydi.
Prof.Dr.Kipping'in Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi, bu da ona bir gezegen sistemi olup olmadığını görmek için Proxima Centauri'ye bakması için ilham veren “ah-ha anı” idi:
“Phil Muirhead ve ekibi tarafından Kepler verilerini kullanarak KOI-961'i geçen gezegenlerin keşfinden ilham aldık. Yıldız, yıldızın çok yakınında yer altı üç büyüklüğünde gezegen barındıran geç M-cüce olan Proxima'ya çok benziyor. Bu sistem Proxima civarında olsaydı, geçiş olasılığının% 10 olacağını ve yıldızın küçük boyutunun oldukça tespit edilebilir sinyallere yol açacağını fark ettim. ”
Özünde, Kipping, benzer özelliklere sahip bir yıldız olan Proxima Centauri'nin etrafında böyle bir gezegen sistemi varsa, tespit edilmelerinin çok kolay olacağını fark etti. Bundan sonra, o ve ekibi bir uzay teleskobu ile zaman ayırmaya çalıştı. 2014-15 yılları arasında Kanada Uzay Ajansı'nın Mikro Değişkenlik ve Yıldızların Salınımı (MOST) uydusunu kullanma izni verildi.
Bir bavulla aynı boyutta olan MOST uydusu sadece 54 kg ağırlığındadır ve sadece 15 cm çapında ultra yüksek çözünürlüklü bir teleskopla donatılmıştır. 33 yılda yörüngeye yerleştirilen ilk Kanada bilimsel uydusudur ve tamamen Kanada'da tasarlanan ve inşa edilen ilk uzay teleskobu oldu.
Boyutuna rağmen MOST, Hubble Uzay Teleskobundan on kat daha hassastır. Buna ek olarak, Kipping ve ekibi, Proxima Centauri'nin etrafında dış gezegenleri aramaya yönelik bir görevin Hubble gibi bir şey için çok yüksek riskli olacağını biliyordu. Aslında, CSA başlangıçta aynı nedenden ötürü başvurularını reddetti.
“MOST başlangıçta bizi reddetti, çünkü Dumusque ve ark.'nın açıklamasının ardından Alpha Centauri'ye bakmak istediler. orada bir gezegenin, ”dedi Kipping. “O zamanlar hiçbir gezegen bilinmeyen Proxima, Alpha Cen kadar yüksek önceliğe sahip değildi. Hubble zamanını hiç denemedik, HST'yi sadece% 10 başarı şansı ile aylar boyunca tek bir yıldıza bakmak büyük bir soru olurdu. ”
2014 ve 2015 itibariyle, MOST'u kullanma iznini aldılar ve Proxima Centauri'yi iki yılda bir Mayıs ayında gözlemlediler. Bundan, şu anda geçiş aramak için işledikleri bir buçuk aylık uzay tabanlı fotometri elde ettiler. Kipping'in açıkladığı gibi, Proxima Centauri, yıldız işaret fişeklerine maruz kalan çok aktif bir yıldız olduğu için bu oldukça zordu.
“Yıldız, verilerimizde çok sık ve belirgin bir şekilde parlıyor” dedi. “Bu etkiyi düzeltmek analizimizin önündeki en büyük engellerden biri oldu. Artı tarafta, dönme aktivitesi oldukça hafiftir. Diğer bir sorun da ÇOĞU'nun Dünya'da her 100 dakikada bir yörüngesinde kalması, bu yüzden ÇOĞU Dünya'nın arkasına her gittiğinde veri boşlukları alıyoruz. ”
Proxima Centauri'nin etrafında dış gezegen bulma çabaları, Avrupa Güney Gözlemevi'nin Proxima Centauri’nin yaşanabilir bölgesi (Proxima b) içinde karasal bir güneşdışı gezegen keşfiyle ilgili yakın tarihli açıklaması ışığında özellikle önemlidir. Ancak ESO'larla karşılaştırıldığında Soluk Kırmızı Nokta projesi, Kipping ve ekibi farklı yöntemlere güveniyorlardı.
Kipping'in açıkladığı gibi, bu Transit Yöntemi ile Radyal Hız Yöntemi arasındaki farka geldi:
“Esasen, yıldızın önünden geçiş (veya tutulma) için doğru hizalamaya sahip gezegenler arıyoruz, oysa radyal hızlar, yörüngedeki bir gezegenin yerçekimi etkisine yanıt olarak bir yıldızın sallanma hareketini arar. Geçişlerin belirli bir yıldız için her zaman başarılı olma olasılığı daha düşüktür, çünkü hizalamanın doğru olmasını istiyoruz. Bununla birlikte, getirisi, büyüklüğü, yoğunluğu, atmosferi ve uyduların ve halkaların varlığı gibi şeyler de dahil olmak üzere gezegen hakkında daha fazla bilgi edinebilmemizdir. ”
Önümüzdeki aylarda ve yıllarda, Kipping ve ekibi ESO'nun keşfinin başarısını takip etmeye davet edilebilir. Proxima b'yi Radyal Hız yöntemini kullanarak tespit ettikten sonra, şimdi bu gezegenin varlığını başka bir algılama yöntemi kullanarak doğrulamak astronomlara aittir.
Ayrıca, Proxima b hakkında hala bilmediğimiz tüm şeyleri göz önünde bulundurarak, Transit Yöntemi ile bir gezegen hakkında çok şey öğrenilebilir. Bu, Transit Yönteminin sıklıkla spektroskopik ölçümlerle gösterebildiği atmosferi hakkında bilgi içerir.
Bunu söylemek yeterli, Kipping ve meslektaşları Proxima b. Koyduğu gibi:
“Bu belki de son on yıldaki en önemli gezegen dışı keşif. Proxima b'nin geçiş yapmaması acı verici bir şekilde hayal kırıklığı yaratacaktır, bu konuda daha fazla bilgi edinme kabiliyetimiz açısından paradoksal olarak çok yakın olan bir gezegen. Bizim için geçişler sadece pastanın üzerindeki krema değil, sadece bir onay sinyali olarak hizmet ediyordu - daha ziyade, geçişler Proxima'nın samimi sırlarını öğrenmeye, Proxima b'yi tek bir anonim veri noktasından zengin bir dünyaya değiştirmeye her ay doğasının ve karakterinin yeni keşiflerini duyacağız. ”
Önümüzdeki Eylül ayında, Kipping Columbia gezegenindeki fakülte arasına katılacak ve burada dış gezegenleri avlamaya devam edecek. Sadece kendisi ve meslektaşlarının bulduklarının ulaşılabileceği ümit edilebilir!
