การค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบเป็นงานหนัก นอกเหนือจากการใช้เครื่องมือที่มีความซับซ้อนอย่างจริงจังแล้วยังต้องใช้ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งมั่น ผู้คนยินดีที่จะหลั่งไหลข้อมูลจำนวนมากเพื่อค้นหาหลักฐานของโลกที่ห่างไกล ศาสตราจารย์คิปป์นักดาราศาสตร์ซึ่งตั้งอยู่ที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนเป็นบุคคลเช่นนั้น
ภายในชุมชนทางดาราศาสตร์ Kipping เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับงานของเขากับ exomoons แต่งานวิจัยของเขายังรวมไปถึงการศึกษาและการจำแนกลักษณะของดาวเคราะห์นอกระบบซึ่งเขาได้ติดตามกับเพื่อนร่วมงานของเขาที่ห้องปฏิบัติการ Cool Worlds ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย และสิ่งที่ทำให้เขาสนใจมากที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาก็คือการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบรอบ ๆ เพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของดวงอาทิตย์ของเรานั่นคือ Proxima Centauri
Kipping อธิบายตัวเองว่าเป็น“ ผู้สร้างแบบจำลอง” ซึ่งเป็นการผสมผสานการสร้างแบบจำลองเชิงทฤษฎีใหม่ ๆ เข้ากับเทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติสมัยใหม่ที่ใช้กับการสังเกตการณ์ เขายังเป็นผู้ตรวจสอบหลัก (PI) ของ The Hunt for Exomoons กับเคปเลอร์ (HEK) โครงการและเพื่อนของ Harvard College Observatory ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเขาและทีมของเขากำลังไล่ล่าดาวเคราะห์นอกระบบไปยังย่านที่เป็นตัวเอกของท้องถิ่น
แรงบันดาลใจสำหรับการค้นหานี้กลับไปในปี 2012 เมื่อ Kipping อยู่ในที่ประชุมและได้ยินข่าวเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบหลายชุดที่ถูกค้นพบรอบ ๆ Kepler 42 (aka. KOI-961) ด้วยการใช้ข้อมูลจากภารกิจของเคปเลอร์ทีมจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสามดวงที่โคจรรอบดาวแคระแดงดวงนี้ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 126 ปีแสง
ในเวลานั้น Kipping จำได้ว่าผู้เขียนการศึกษา - ศาสตราจารย์ Philip Steven Muirhead ปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์ที่สถาบัน Astrophysical Research ที่มหาวิทยาลัยบอสตัน - แสดงความคิดเห็นว่าระบบดาวนี้ดูเหมือนดาวแคระแดงที่อยู่ใกล้ที่สุดของเรา - พรอมินาเซ็นทอรี
นอกจากนี้ดาวเคราะห์ของเคปเลอร์ 42 ยังมองเห็นได้ง่ายเนื่องจากความใกล้ชิดกับดาวฤกษ์นั้นหมายความว่าพวกมันเสร็จสิ้นรอบการโคจรในเวลาประมาณหนึ่งวัน เนื่องจากพวกเขาผ่านหน้าดาวของพวกเขาเป็นประจำโอกาสในการได้เห็นพวกเขาโดยใช้วิธีการขนส่งนั้นดีมาก
ดังที่ศาสตราจารย์ Kipping บอกกับนิตยสาร Space ผ่านอีเมลนี่คือ "ช่วงเวลาของ ah-ha" ที่จะเป็นแรงบันดาลใจให้เขาดู Proxima Centauri เพื่อดูว่ามันมีระบบของดาวเคราะห์ด้วยหรือไม่:
“ เราได้รับแรงบันดาลใจจากการค้นพบดาวเคราะห์ผ่านการแปลง KOI-961 โดย Phil Muirhead และทีมของเขาโดยใช้ข้อมูล Kepler ดาวฤกษ์นั้นคล้ายกับพรอสเพอม่าซึ่งเป็นดาวแคระ M-darf ที่อยู่ในช่วงดาวเคราะห์ย่อยสามดวงที่อยู่ใกล้กับดาวมาก มันทำให้ฉันรู้ว่าหากระบบนั้นอยู่ใกล้ Proxima ความน่าจะเป็นการขนส่งจะอยู่ที่ 10% และขนาดที่เล็กของดาวจะนำไปสู่สัญญาณที่ตรวจจับได้ค่อนข้างมาก "
ในสาระสำคัญ Kipping ตระหนักว่าหากระบบดาวเคราะห์นั้นมีอยู่รอบ ๆ Proxima Centauri ซึ่งเป็นดาวที่มีลักษณะคล้ายกันพวกมันก็จะตรวจจับได้ง่ายมาก หลังจากนั้นเขาและทีมเริ่มพยายามจองเวลากับกล้องโทรทรรศน์อวกาศ และภายในปี 2557-2558 พวกเขาได้รับอนุญาตให้ใช้ดาวเทียม Microvariability และ Oscillation of Stars (MOST) ขององค์การอวกาศแคนาดา
ขนาดใกล้เคียงกับกระเป๋าเดินทางดาวเทียม MOST มีน้ำหนักเพียง 54 กก. และติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ความละเอียดสูงพิเศษซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 15 ซม. มันเป็นดาวเทียมวิทยาศาสตร์ดวงแรกของแคนาดาที่ถูกวางในวงโคจรใน 33 ปีและเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศดวงแรกที่ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นทั้งหมดในแคนาดา
แม้จะมีขนาดของมันแล้ว MOST ยังไวกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลถึงสิบเท่า นอกจากนี้ Kipping และทีมของเขารู้ว่าภารกิจในการค้นหา transiting ดาวเคราะห์นอกระบบรอบ Proxima Centauri นั้นมีความเสี่ยงสูงเกินไปสำหรับบางสิ่งเช่นฮับเบิล อันที่จริง CSA เริ่มปฏิเสธใบสมัครด้วยเหตุผลเดียวกันนี้
“ ตอนแรกส่วนใหญ่ปฏิเสธเราเพราะพวกเขาต้องการดูอัลฟาเซ็นทอรีหลังจากการประกาศโดย Dumusque และคณะ ของดาวเคราะห์ที่นั่น” Kipping กล่าว “ ดังนั้นพร็อกซิมาที่เข้าใจได้ในเวลานั้นซึ่งไม่เป็นที่รู้จักดาวเคราะห์จึงไม่ได้รับความสำคัญสูงเท่ากับอัลฟ่าเซ็น เราไม่เคยลองฮับเบิลมาก่อนมันจะเป็นการร้องขออย่างมากที่จะจ้องมอง HST ที่ดาวดวงเดียวนานหลายเดือนโดยมีโอกาสเพียง 10% สำหรับความสำเร็จ”
ภายในปี 2557 และ 2558 พวกเขาได้รับอนุญาตให้ใช้ MOST และตรวจสอบ Proxima Centauri สองครั้ง - ในเดือนพฤษภาคมของทั้งสองปี จากสิ่งนี้พวกเขาได้รับ photometry ตามพื้นที่เป็นเวลาหนึ่งเดือนครึ่งซึ่งพวกเขากำลังประมวลผลเพื่อค้นหาการผ่านหน้า ดังที่คิปป์อธิบายว่ามันค่อนข้างท้าทายเนื่องจาก Proxima Centauri เป็นดาวฤกษ์ที่กระตือรือร้นมาก
“ ดาวฤกษ์ดังลั่นในข้อมูลของเราบ่อยมากและเด่นชัด” เขากล่าว “ การแก้ไขผลกระทบนี้เป็นอุปสรรคสำคัญในการวิเคราะห์ของเรา ด้านบวกกิจกรรมการหมุนค่อนข้างเงียบ ปัญหาอื่น ๆ ที่เรามีคือ MOST โคจรรอบโลกทุกๆ 100 นาทีดังนั้นเราจึงได้รับช่องว่างข้อมูลทุกครั้งที่ไปหลังโลก”
ความพยายามของพวกเขาในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบรอบ Proxima Centauri นั้นสำคัญอย่างยิ่งเมื่อมีการประกาศหอสังเกตการณ์ในยุโรปตอนใต้เกี่ยวกับการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในเขตที่อยู่อาศัยของ Proxima Centauri (Proxima b) แต่เมื่อเทียบกับของ ESO Pale Red Dot โครงการ Kipping และทีมของเขาพึ่งพาวิธีการต่าง ๆ
ดังที่ Kipping อธิบายสิ่งนี้เกิดขึ้นกับความแตกต่างระหว่างวิธีการขนส่งและวิธีการความเร็วเรเดียล:
“ โดยพื้นฐานแล้วเราค้นหาดาวเคราะห์ที่มีการจัดตำแหน่งที่ถูกต้องในการขนส่ง (หรือคราส) ทั่วใบหน้าของดาวในขณะที่ความเร็วเรเดียลมองหาการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่ตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ที่โคจร การผ่านหน้ามีแนวโน้มน้อยที่จะประสบความสำเร็จสำหรับดาวที่กำหนดเพราะเราต้องการการจัดตำแหน่งที่ถูกต้อง อย่างไรก็ตามผลตอบแทนคือเราสามารถเรียนรู้วิธีเพิ่มเติมเกี่ยวกับโลกรวมถึงสิ่งต่าง ๆ เช่นขนาดความหนาแน่นบรรยากาศและการปรากฏตัวของดวงจันทร์และวงแหวน "
ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า Kipping และทีมของเขาอาจถูกเรียกร้องให้ติดตามความสำเร็จของการค้นพบของ ESO เมื่อตรวจพบ Proxima b โดยใช้วิธี Radial Velocity ตอนนี้มันอยู่ที่นักดาราศาสตร์เพื่อยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์นี้โดยใช้วิธีการตรวจจับอื่น
นอกจากนี้ยังสามารถเรียนรู้มากเกี่ยวกับดาวเคราะห์ด้วยวิธีการขนส่งซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการพิจารณาทุกสิ่งที่เรายังไม่รู้เกี่ยวกับ Proxima b ซึ่งรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับบรรยากาศของมันซึ่งวิธีการขนส่งมักจะสามารถเปิดเผยผ่านการตรวจวัดด้วยสเปกโทรสโกปี
พอพูดได้แล้วว่า Kipping และเพื่อนร่วมงานของเขารู้สึกตื่นเต้นเป็นอย่างมากจากการประกาศของ Proxima b ในขณะที่เขาวางไว้:
“ นี่อาจเป็นการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบที่สำคัญที่สุดในทศวรรษที่ผ่านมา มันจะน่าผิดหวังอย่างขมขื่นหาก Proxima b ไม่ได้ผ่านไป แต่ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้มากจนเกินไปในแง่ของความสามารถของเราในการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับมัน สำหรับเราการผ่านหน้าไม่ใช่เพียงการทำไอซิ่งบนเค้กทำหน้าที่เป็นเพียงสัญญาณยืนยัน แต่เป็นการเปิดประตูเพื่อเรียนรู้ความลับที่ใกล้ชิดของพร็อกซิมาเปลี่ยนพร็อกซิมาจากจุดข้อมูลที่ไม่ระบุตัวตนเป็นโลกที่ร่ำรวย ในแต่ละเดือนเราจะได้ยินเกี่ยวกับการค้นพบธรรมชาติและตัวละครใหม่ ๆ ของเธอ”
ในเดือนกันยายนที่จะถึงนี้ Kipping จะเข้าร่วมกับคณะที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียซึ่งเขาจะเดินทางไปหาดาวเคราะห์นอกระบบต่อไป ใครคนหนึ่งสามารถหวังได้ว่าคนที่เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาพบนั้นก็อยู่ใกล้แค่เอื้อม!
