Mencari exoplanet adalah kerja keras. Selain memerlukan instrumen yang sangat canggih, ia juga memerlukan pasukan saintis yang komited; orang yang bersedia mencurahkan banyak data untuk mencari bukti dunia yang jauh. Profesor Kipping, ahli astronomi yang berpusat di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, adalah orang seperti itu.
Dalam komuniti astronomi, Kipping terkenal kerana kerjanya dengan exomoon. Tetapi penyelidikannya juga meliputi kajian dan pencirian eksoplanet, yang dilakukannya dengan rakan-rakannya di Cool Worlds Laboratory di Columbia University. Dan yang paling menarik minatnya dalam beberapa tahun kebelakangan ini ialah mencari eksoplanet di sekitar jiran terdekat Matahari kita - Proxima Centauri.
Kipping menggambarkan dirinya sebagai "modeler", menggabungkan pemodelan teoritis novel dengan teknik analisis data statistik moden yang diterapkan pada pemerhatian. Dia juga merupakan Penyelidik Utama (PI) Perburuan untuk Exomoon dengan Kepler (HEK) projek dan rakannya di Harvard College Observatory. Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, dia dan pasukannya telah mencari perburuan eksoplanet ke kawasan bintang tempatan.
Inspirasi untuk carian ini bermula pada tahun 2012, ketika Kipping berada di sebuah persidangan dan mendengar berita mengenai beberapa siri eksoplanet yang ditemui di sekitar Kepler 42 (aka KOI-961). Dengan menggunakan data dari misi Kepler, satu pasukan dari California Institute of Technology menemui tiga eksoplanet yang mengorbit bintang kerdil merah ini, yang terletak kira-kira 126 tahun cahaya dari Bumi.
Pada masa itu, Kipping teringat bagaimana pengarang kajian - Profesor Philip Steven Muirhead, yang kini menjadi profesor bersekutu di Institut Penyelidikan Astrofizik di Universiti Boston - memberi komen bahawa sistem bintang ini mirip dengan bintang kerdil merah terdekat kami - Bintang Barnard dan Proxima Centauri.
Selain itu, planet Kepler 42 mudah dikesan, memandangkan jaraknya yang dekat dengan bintang bererti bahawa mereka menyelesaikan tempoh orbit sekitar satu hari. Oleh kerana mereka kerap melintas di depan bintang mereka, kemungkinan melihat mereka menggunakan Kaedah Transit adalah baik.
Seperti yang dikatakan Prof Kipping kepada Space Magazine melalui e-mel, ini adalah "momen ah-ha" yang akan memberi inspirasi kepadanya untuk melihat Proxima Centauri untuk melihat apakah ia juga mempunyai sistem planet:
"Kami terinspirasi oleh penemuan planet yang melintasi KOI-961 oleh Phil Muirhead dan pasukannya menggunakan data Kepler. Bintang ini sangat mirip dengan Proxima, m-kerdil M yang menyimpan tiga planet bersaiz sub-Bumi yang sangat dekat dengan bintang. Ini membuat saya sedar bahawa jika sistem itu berada di sekitar Proxima, kemungkinan transitnya adalah 10% dan ukuran bintang yang kecil akan membawa kepada isyarat yang dapat dikesan. "
Pada hakikatnya, Kipping menyedari bahawa jika sistem planet seperti itu juga ada di sekitar Proxima Centauri, bintang dengan ciri serupa, maka mereka sangat mudah dikesan. Selepas itu, dia dan pasukannya mula berusaha menempah masa dengan teleskop ruang angkasa. Dan menjelang 2014-15, mereka telah diberi kebenaran untuk menggunakan satelit Microvariability and Oscillation of Stars (MOST) Badan Antariksa Kanada.
Dengan ukuran yang hampir sama dengan koper, satelit PALING beratnya hanya 54 kg dan dilengkapi dengan teleskop definisi ultra tinggi yang berukuran hanya 15 cm diameter. Ini adalah satelit saintifik Kanada pertama yang diletakkan di orbit dalam 33 tahun, dan merupakan teleskop angkasa pertama yang sepenuhnya dirancang dan dibina di Kanada.
Walaupun ukurannya, MOST sepuluh kali lebih sensitif daripada Teleskop Angkasa Hubble. Di samping itu, Kipping dan pasukannya tahu bahawa misi untuk mencari transit di sekitar Proxima Centauri akan berisiko tinggi untuk sesuatu seperti Hubble. Sebenarnya, CSA pada mulanya menolak permohonan mereka dengan alasan yang sama.
“PALING awalnya menolak kami kerana mereka ingin melihat Alpha Centauri berikutan pengumuman oleh Dumusque et al. planet di sana, "kata Kipping. “Jadi dapat difahami Proxima, yang tidak diketahui planet pada masa itu, tidak begitu mengutamakan Alpha Cen. Kami tidak pernah mencuba masa Hubble, itu adalah permintaan besar untuk menatap HST pada bintang tunggal selama berbulan-bulan dengan hanya peluang 10% untuk berjaya. "
Menjelang tahun 2014 dan 2015, mereka mendapat kebenaran untuk menggunakan PALING dan mengamati Proxima Centauri dua kali - pada bulan Mei kedua-duanya. Dari ini, mereka memperoleh fotometri berasaskan ruang bernilai setengah bulan, yang sedang mereka proses untuk mencari transit. Seperti yang dijelaskan oleh Kipping, ini agak mencabar, kerana Proxima Centauri adalah bintang yang sangat aktif - tertakluk kepada suar bintang.
"Bintang itu sering berkobar dan menonjol dalam data kami," katanya. "Membetulkan kesan ini telah menjadi salah satu halangan utama dalam analisis kami. Di sisi positifnya, aktiviti putaran agak lemah. Isu lain yang kita miliki adalah PALING mengorbit Bumi setiap 100 minit, jadi kita mendapat jurang data setiap kali PALING mengekor Bumi. "
Usaha mereka untuk mencari exoplanet di sekitar Proxima Centauri sangat penting memandangkan pengumuman European Southern Observatory baru-baru ini mengenai penemuan eksoplanet darat dalam zon yang dapat dihuni Proxima Centauri (Proxima b). Tetapi berbanding dengan ESO Titik Merah Pucat projek, Kipping dan pasukannya bergantung pada kaedah yang berbeza.
Seperti yang dijelaskan oleh Kipping, ini menjadi perbezaan antara Kaedah Transit dan Kaedah Kecepatan Radial:
"Pada dasarnya, kita mencari planet yang memiliki penjajaran yang tepat untuk transit (atau gerhana) di seluruh muka bintang, sedangkan halaju radial mencari pergerakan bintang yang bergerak-gerak sebagai tindak balas terhadap pengaruh gravitasi planet yang mengorbit. Transit selalu kurang berjaya untuk bintang tertentu, kerana kita memerlukan penjajarannya tepat. Namun, hasilnya ialah kita dapat belajar lebih banyak mengenai planet ini, termasuk perkara seperti ukuran, ketumpatan, atmosfera dan kehadiran bulan dan cincin. "
Dalam beberapa bulan dan tahun mendatang, Kipping dan pasukannya mungkin diminta untuk menindaklanjuti kejayaan penemuan ESO. Setelah mengesan Proxima b menggunakan kaedah Radial Velocity, kini para astronom telah mengesahkan keberadaan planet ini menggunakan kaedah pengesanan yang lain.
Di samping itu, banyak yang dapat dipelajari mengenai planet melalui Kaedah Transit, yang akan sangat berguna untuk mempertimbangkan semua perkara yang masih belum kita ketahui mengenai Proxima b. Ini termasuk maklumat mengenai suasananya, yang sering dapat dinyatakan oleh Kaedah Transit melalui pengukuran spektroskopi.
Cukuplah untuk mengatakan, Kipping dan rakan-rakannya cukup teruja dengan pengumuman Proxima b. Seperti yang dinyatakannya:
"Ini mungkin penemuan eksoplanet yang paling penting dalam dekad terakhir. Akan sangat mengecewakan jika Proxima b tidak transit, sebuah planet yang secara paradoks begitu dekat namun sejauh ini dari segi kemampuan kita untuk mempelajari lebih lanjut mengenainya. Bagi kami, transit tidak hanya menjadi lapisan gula pada kue, hanya berfungsi sebagai isyarat pengesahan - sebaliknya, transit membuka pintu untuk mempelajari rahsia intim Proxima, mengubah Proxima b dari satu titik data tanpa nama ke dunia kaya di mana setiap bulan kita akan mendengar tentang penemuan baru mengenai sifat dan wataknya. "
Pada bulan September yang akan datang, Kipping akan bergabung dengan fakulti di Universiti Columbia, di mana dia akan terus memburu eksoplanet. Seseorang hanya boleh berharap bahawa mereka dan rakan-rakannya dapat dijumpai juga!
