Пошук екзопланет - важка робота. Окрім необхідності серйозно складних інструментів, він також займає команди відданих вчених; люди, охочі пересипати обсяги даних, щоб знайти свідчення далеких світів. Професор Кіппінг, астроном, що базується в Гарвард-Смітсонівському центрі астрофізики, є однією з таких людей.
У межах астрономічної спільноти Кіппінг відомий своєю роботою з ексумонами. Але його дослідження також поширюються на вивчення та характеристику екзопланет, які він проводить зі своїми колегами з Лабораторії крутих світів Колумбійського університету. І що найбільше зацікавило його останніми роками - це виявлення екзопланет навколо найближчого сусіда нашого Сонця - Проксима Кентавра.
Кіппінг описує себе як «модельєра», поєднуючи нове теоретичне моделювання із сучасними методиками статистичного аналізу даних, застосованими до спостережень. Він також є головним слідчим (PI) Російської Федерації Полювання на екзомонів з Кеплером (HEK) та співробітник Гарвардської обсерваторії коледжу. Останні кілька років він та його команда здійснюють полювання на екзопланети до місцевого зоряного мікрорайону.
Натхнення для цього пошуку бере свій початок у 2012 році, коли Кіппінг був на конференції і почув новину про те, що навколо Kepler 42 (ака. KOI-961) виявлено серію екзопланет. Використовуючи дані місії Кеплера, команда Каліфорнійського технологічного інституту виявила три екзопланети на орбіті цієї червоної карликової зірки, яка розташована приблизно за 126 світлових років від Землі.
У той час Кіппінг згадував, як автор дослідження - професор Філіп Стівен Мюрхед, зараз доцент Інституту астрофізичних досліджень Бостонського університету, - прокоментував, що ця зіркова система дуже нагадувала наших найближчих зірок червоного карлика - Зірки Барнард та Проксима Кентавра.
Крім того, планети Кеплера 42 легко було помітити, враховуючи, що їхня близькість до зірки означала, що вони закінчили орбітальний період приблизно за добу. Оскільки вони регулярно проходять перед зіркою, шанси їх побачити за допомогою Методу транзиту були хорошими.
Як сказав професор Кіппінг для "Космічного журналу" електронною поштою, це був "ах-ха момент", який надихнув би його подивитися на Проксіму Кентаврі, щоб побачити, чи є у нього також система планет:
«Нас надихнуло відкриття планет, що перебувають через КОІ-961, Філом Мейрхедом та його командою за допомогою даних Кеплера. Зірка дуже схожа на Проксіму, пізнього М-гнома, що містить три планети підземного розміру, дуже близькі до зірки. Це дало мені зрозуміти, що якби ця система була навколо Проксима, ймовірність транзиту склала б 10%, а невеликий розмір зірки призведе до досить помітних сигналів ".
По суті, Кіппінг зрозумів, що якби така планетарна система існувала і навколо Проксіми Кентаври, зірки з подібними характеристиками, їх було б дуже легко виявити. Після цього він та його команда почали намагатися забронювати час космічним телескопом. А до 2014-15 років їм було надано дозвіл на використання супутника мікроперемінності та коливань зірок (MOST) Канадського космічного агентства.
Приблизно такого ж розміру, як і валіза, супутник MOST важить всього 54 кг і оснащений телескопом надвисокої чіткості, який має діаметр всього 15 см. Це перший канадський науковий супутник, який був виведений на орбіту за 33 роки, і був першим космічним телескопом, повністю розробленим і побудованим в Канаді.
Незважаючи на свої розміри, MOST є в десять разів більш чутливим, ніж космічний телескоп Хаббл. Крім того, Кіппінг та його команда знали, що місія пошуку транзиту екзопланет навколо Проксіми Кентаврі буде надто ризикованою для чогось на зразок Хаббла. Насправді, CSA спочатку відхилила їх заявки з цієї ж причини.
«MOST спочатку відмовила нам, бо хотіла подивитися на Альфа Кентаврі після оголошення Дюмуска та ін. планети там, - сказав Кіппінг. «Отож, зрозуміло, що Проксима, про яку в той час не були відомі ні однієї планети, не була настільки пріоритетною, як Альфа Цен. Ми навіть ніколи не пробували Хаббла, було б величезним проханням зазирнути HST до однієї зірки місяцями поспіль, маючи лише 10% шанс на успіх ».
До 2014 та 2015 років вони забезпечили дозвіл на використання MOST та спостерігали за Proxima Centauri двічі - у травні обох років. З цього вони придбали фотометрію космічної фотографії, яку зараз обробляють, щоб шукати транзити. Як пояснив Кіппінг, це було досить складним завданням, оскільки Проксима Центаври є дуже активною зіркою - піддається зоряним спалахам.
"Зірка спалахує дуже часто і помітно в наших даних", - сказав він. «Виправлення цього ефекту було однією з головних перешкод у нашому аналізі. З позитивного боку обертальна активність досить приглушена. Інше питання, яке ми маємо, це те, що MOST орбітує Землю раз на кожні 100 хвилин, тому ми отримуємо прогалини в даних кожного разу, коли MOST йде за Землю. "
Їх зусилля з пошуку екзопланет навколо Проксіми Кентаврі особливо важливі у світлі нещодавнього повідомлення Європейської південної обсерваторії про відкриття наземної екзопланети в зоні заселення Проксима Центавра (Проксима Б). Але порівняно з ESO Блідо-червона крапка Кіппінг та його команда покладалися на різні методи.
Як пояснив Кіппінг, це призвело до різниці між методом транзиту та методом радіальної швидкості:
"По суті, ми шукаємо планети, які мають правильне вирівнювання для транзиту (або затемнення) через обличчя зірки, тоді як радіальні швидкості шукають коливальний рух зірки у відповідь на гравітаційний вплив планети, що обертається. Транзити завжди менш шанси досягти успіху для даної зірки, тому що ми вимагаємо, щоб вирівнювання було правильним. Однак виграш полягає в тому, що ми можемо дізнатися більше про планету, включаючи такі речі, як її розмір, щільність, атмосфера та наявність лун та кілець ».
У найближчі місяці та роки Кіппінг та його команда можуть бути закликані слідкувати за успіхом відкриття ЕСО. Виявивши Proxima b методом радіальної швидкості, тепер астрономам належить підтвердити існування цієї планети іншим методом виявлення.
Крім того, багато чого можна дізнатися про планету методом транзиту, що було б корисно, враховуючи все, що ми ще не знаємо про Proxima b. Сюди входить інформація про її атмосферу, яку метод транзиту часто може виявити за допомогою спектроскопічних вимірювань.
Досить сказати, Кіппінг та його колеги дуже схвильовані оголошенням Проксима b. Як він сказав:
«Це, мабуть, найважливіше відкриття екзопланети за останнє десятиліття. Було б дуже прикро, якщо Proxima b не проходить транзит, планету, парадоксально настільки близьку, але поки що з точки зору нашої здатності дізнатися більше про неї. Для нас транзити не були б просто глазур'ю на торті, а слугували лише сигналом підтвердження, а, скоріше, транзитом відкривали двері до вивчення інтимних таємниць Proxima, змінивши Proxima b з єдиної, анонімної точки даних у багатий світ, де кожного місяця ми чули б про нові відкриття її природи та характеру ».
Цього вересня Кіппінг приєднається до викладачів Колумбійського університету, де продовжить свою охоту на екзопланети. Можна лише сподіватися, що ті, кого він та його колеги знаходять, також недоступні!
