외계 행성을 찾는 것은 어려운 일입니다. 매우 정교한 도구가 필요할뿐만 아니라 헌신적 인 과학자들로 구성된 팀도 필요합니다. 먼 세상의 증거를 찾기 위해 많은 양의 데이터를 기꺼이 쏟아 부을 사람들. 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터의 천문학자인 키핑 교수는 그러한 사람 중 하나입니다.
천문학 공동체 내에서 Kipping은 외계인과의 작업으로 가장 잘 알려져 있습니다. 그러나 그의 연구는 외계 행성 연구 및 특성화 에까지 적용되며 컬럼비아 대학의 Cool Worlds Laboratory에서 동료들과 함께 추구합니다. 최근 몇 년 동안 가장 관심을 보인 것은 태양의 가장 가까운 이웃 인 Proxima Centauri 주변에서 외계 행성을 찾는 것입니다.
Kipping은 새로운 이론적 모델링과 관측에 적용된 현대 통계 데이터 분석 기술을 결합한 "모델러"라고 설명합니다. 그는 또한 수석 수사관 (PI)입니다. 케플러와의 외계인 사냥 하버드 대학 천문대 (HEK) 프로젝트 및 동료. 지난 몇 년 동안, 그와 그의 팀은 외계 행성을 향한 외계 행성을 찾아왔다.
이 검색에 대한 영감은 Kipping이 회의에 참석했을 때 2012 년으로 거슬러 올라가며 Kepler 42 (일명 KOI-961)에서 일련의 외계 행성이 발견되었다는 소식을 들었습니다. 캘리포니아 공과 대학 (California Institute of Technology)의 한 팀은 케플러 임무에서 얻은 데이터를 사용하여 지구에서 약 126 광년 떨어진 곳에있는이 적색 왜성을 공전하는 3 개의 외계 행성을 발견했습니다.
당시 Kipping은 보스턴 대학교 천체 물리 연구소의 부교수 인 필립 스티븐 뮤어 헤드 (Philip Steven Muirhead) 교수는이 연구 시스템이 어떻게이 스타 시스템이 우리의 가장 가까운 붉은 왜 성인 Barnard 's Star, Proxima Centauri.
또한 케플러 42의 행성은 별과의 근접성이 약 하루 만에 궤도를 돌았다는 것을 의미하기 때문에 쉽게 발견 할 수있었습니다. 그들이 별 앞에서 정기적으로지나 가기 때문에 대중 교통 방법을 사용하여 시선을 잡을 확률이 좋았습니다.
키핑 교수는 스페이스 매거진에게 이메일을 통해 "아하 순간"이라고 말하면서 Proxima Centauri에 행성 시스템이 있는지 확인하도록 영감을주었습니다.
“우리는 Phil Muirhead와 그의 팀이 Kepler 데이터를 사용하여 KOI-961을 통과하는 행성의 발견에 영감을 받았습니다. 이 별은 별과 매우 가까운 3 개의 하위 지구 행성이있는 후기 M- 난쟁이 Proxima와 매우 유사합니다. 그 시스템이 Proxima 주변에 있다면, 통과 확률은 10 %가 될 것이며 별의 작은 크기는 상당히 감지 가능한 신호로 이어질 것입니다.”
본질적으로, Kipping은 그러한 행성계가 비슷한 특성을 가진 별인 Proxima Centauri 주변에도 존재한다면 탐지하기 매우 쉽다는 것을 깨달았습니다. 그 후, 그와 그의 팀은 우주 망원경으로 시간을 예약하려고 시도했습니다. 그리고 2014-15 년까지 캐나다 우주국의 Microvariability and Oscillation of Stars (MOST) 위성 사용 허가를 받았습니다.
여행 가방과 거의 같은 크기의 MOST 위성은 무게가 54kg에 불과하며 직경이 15cm에 불과한 초 고화질 망원경을 갖추고 있습니다. 33 년 만에 궤도에 놓인 최초의 캐나다 과학 위성이며 캐나다에서 완전히 설계되고 건설 된 최초의 우주 망원경이었습니다.
크기에도 불구하고 MOST는 허블 우주 망원경보다 10 배 더 민감합니다. 또한, Kipping과 그의 팀은 Proxima Centauri 주변의 외계 행성 비행기를 찾는 임무가 허블과 같은 위험에 너무 위험하다는 것을 알고있었습니다. 실제로 CSA는 같은 이유로 신청을 거부했습니다.
“MOST는 Dumusque et al.의 발표에 따라 Alpha Centauri를보고 싶었 기 때문에 처음에 우리를 거부했습니다. Kipping은 말했다. “당시 알려진 행성이 없었던 Proxima는 알파 Cen만큼 우선 순위가 높지 않았습니다. 우리는 허블 타임조차도 시도하지 않았으며, 10 %의 성공 확률로 HST를 단일 스타에서 몇 달 동안 응시하는 것은 큰 요청 일 것입니다.”
2014 년과 2015 년까지 MOST 사용 허가를 확보하고 2 년 5 월에 Proxima Centauri를 두 번 관찰했습니다. 이로부터 우주 기반 광도 측정의 한 달 반에 이르렀으며 현재 환승을 찾기 위해 처리하고 있습니다. Kipping이 설명했듯이, Proxima Centauri는 스타 플레어에 따라 매우 활동적인 스타이기 때문에 다소 도전적이었습니다.
"우리의 데이터에서 별이 매우 자주 그리고 눈에 띄게 타 오르고있다"고 그는 말했다. “이 효과를 교정하는 것이 우리 분석의 주요 장애물 중 하나였습니다. 플러스 측면에서 회전 활동은 상당히 정복되었습니다. 또 다른 문제는 MOST가 100 분마다 한 번씩 지구를 공전한다는 점입니다. 따라서 MOST가 지구를 뒤질 때마다 데이터 격차가 발생합니다.”
Proxima Centauri 주변의 외계 행성을 찾기위한 그들의 노력은 Proxima Centauri의 거주 지역 (Proxima b) 내에서 지구 외계 행성이 발견되었다는 유럽 남부 관측소의 최근 발표에 비추어 볼 때 특히 중요합니다. 그러나 ESO와 비교하면 창백한 빨간 점 프로젝트, Kipping과 그의 팀은 다른 방법에 의존하고있었습니다.
Kipping이 설명했듯이 이것은 운송 방법과 방사 속도 방법의 차이로 이어졌습니다.
“실제로, 우리는 별의면을 가로 질러 이동 (또는 일식)하기 위해 올바른 정렬을 갖는 행성을 찾고있는 반면, 방사 속도는 궤도 행성의 중력 영향에 대한 반응으로 별의 흔들림 운동을 찾습니다. 우리는 정렬이 정확해야하기 때문에 주어진 별에 대한 통과는 항상 성공 확률이 낮습니다. 그러나 그 결과는 크기, 밀도, 대기 및 달과 반지의 존재와 같은 것들을 포함하여 지구에 대해 더 많이 배울 수 있다는 것입니다.”
앞으로 몇 개월과 몇 년 동안 키핑과 그의 팀은 ESO 발견의 성공에 대한 후속 조치를 요구받을 수 있습니다. Radial Velocity 방법을 사용하여 Proxima b를 탐지 한 후 이제 다른 탐지 방법을 사용하여이 행성의 존재를 확인하는 것은 천문학 자에 있습니다.
또한 대중 교통 방법을 통해 지구에 대해 많은 것을 배울 수 있습니다. Proxima b에 대해 아직 모르는 모든 것을 고려하면 도움이 될 것입니다. 여기에는 대기에 대한 정보가 포함되며, 운송 방법은 종종 분광 측정을 통해 확인할 수 있습니다.
Kipping과 그의 동료들은 Proxima b의 발표에 상당히 흥분되어 있습니다. 그가 말한대로 :
“이것은 아마도 지난 10 년 동안 가장 중요한 외계 행성 발견 일 것입니다. Proxima b가 통과하지 않으면 역설적으로 너무 가깝지만 지금까지 우리가 그것에 대해 더 많이 배울 수있는 능력으로 인해 행성이 있다면 실망 스럽습니다. 우리에게있어 대중 교통은 케이크의 착빙 일뿐 아니라 단순히 확인 신호의 역할을합니다. 오히려 대중 교통은 Proxima의 친밀한 비밀을 배우기위한 문을 열어 Proxima b를 단일 익명 데이터 포인트에서 풍부한 세계로 변화시킵니다. 매달 우리는 그녀의 본성과 성격에 대한 새로운 발견에 대해들을 것입니다.”
오는 9 월, 키핑은 콜럼비아 대학교의 교수진에 합류하여 외계 행성 사냥을 계속할 예정입니다. 그와 그의 동료들이 발견 한 사람들도 가까이에 있기를 바랄뿐입니다!
