Trovare esopianeti è un duro lavoro. Oltre a richiedere strumenti seriamente sofisticati, ci vogliono anche team di scienziati impegnati; persone disposte a riversare volumi di dati per trovare prove di mondi distanti. Il professor Kipping, un astronomo con sede presso il Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian, è una di queste persone.
All'interno della comunità astronomica, Kipping è noto soprattutto per il suo lavoro con gli exomoon. Ma la sua ricerca si estende anche allo studio e alla caratterizzazione di esopianeti, che persegue con i suoi colleghi al Cool Worlds Laboratory della Columbia University. E ciò che lo ha interessato di più negli ultimi anni è trovare esopianeti intorno al vicino più vicino del nostro Sole - Proxima Centauri.
Kipping si descrive come un "modellatore", combinando nuovi modelli teorici con moderne tecniche di analisi dei dati statistici applicate alle osservazioni. È anche il principale investigatore (PI) di The Hunt for Exomoons with Kepler (HEK) e un collega presso l'Harvard College Observatory. Negli ultimi anni, lui e il suo team hanno dato la caccia agli esopianeti nel quartiere stellare locale.
L'ispirazione per questa ricerca risale al 2012, quando Kipping era a una conferenza e sentì la notizia di una serie di esopianeti scoperti intorno a Keplero 42 (aka. KOI-961). Utilizzando i dati della missione Keplero, un team del California Institute of Technology ha scoperto tre esopianeti in orbita attorno a questa stella nana rossa, che si trova a circa 126 anni luce dalla Terra.
All'epoca, Kipping ha ricordato come l'autore dello studio - il professor Philip Steven Muirhead, ora professore associato all'Institute for Astrophysical Research della Boston University - ha commentato che questo sistema stellare assomigliava molto alle nostre stelle nane rosse più vicine - Barnard's Star e Proxima Centauri.
Inoltre, i pianeti di Keplero 42 erano facili da individuare, dato che la loro vicinanza alla stella significava che avevano completato un periodo orbitale in circa un giorno. Dal momento che passano regolarmente davanti alla loro stella, le probabilità di vederli usando il Metodo di Transito erano buone.
Come il prof. Kipping ha detto a Space Magazine via e-mail, questo è stato il "momento ah-ah" che lo ha ispirato a guardare Proxima Centauri per vedere se anche lui avesse un sistema di pianeti:
“Siamo stati ispirati dalla scoperta di pianeti che transitavano KOI-961 da Phil Muirhead e il suo team usando i dati di Keplero. La stella è molto simile a Proxima, un nano M tardo che ospitava tre pianeti di dimensioni sub-Terra molto vicino alla stella. Mi ha fatto capire che se quel sistema fosse attorno a Proxima, la probabilità di transito sarebbe del 10% e le dimensioni ridotte della stella porterebbero a segnali abbastanza rilevabili ".
In sostanza, Kipping si rese conto che se un simile sistema planetario esistesse anche attorno a Proxima Centauri, una stella con caratteristiche simili, sarebbe molto facile da rilevare. Successivamente, lui e il suo team hanno iniziato a tentare di prenotare il tempo con un telescopio spaziale. E nel 2014-15, gli era stato concesso il permesso di usare il satellite Microvariability and Oscillation of Stars (MOST) dell'Agenzia spaziale canadese.
Circa delle stesse dimensioni di una valigia, il satellite MOST pesa solo 54 kg ed è dotato di un telescopio ad altissima definizione che misura solo 15 cm di diametro. È il primo satellite scientifico canadese messo in orbita in 33 anni ed è stato il primo telescopio spaziale interamente progettato e costruito in Canada.
Nonostante le sue dimensioni, la maggior parte è dieci volte più sensibile del telescopio spaziale Hubble. Inoltre, Kipping e il suo team sapevano che una missione di ricerca di esopianeti in transito attorno a Proxima Centauri sarebbe stata un rischio troppo elevato per qualcosa come Hubble. In effetti, il CSA inizialmente ha respinto le loro domande per lo stesso motivo.
“La maggior parte inizialmente ci ha negato perché volevano guardare Alpha Centauri dopo l'annuncio di Dumusque et al. di un pianeta lì ", ha detto Kipping. “Così comprensibilmente Proxima, per il quale all'epoca non erano conosciuti pianeti, non aveva la massima priorità di Alpha Cen. Non abbiamo mai provato nemmeno per il tempo di Hubble, sarebbe un'enorme richiesta fissare HST su una stella per mesi e mesi con una probabilità del 10% di successo. ”
Entro il 2014 e il 2015, si sono assicurati il permesso di utilizzare MOST e hanno osservato Proxima Centauri due volte, a maggio di entrambi gli anni. Da questo, hanno acquisito un mese e mezzo di fotometria spaziale, che stanno attualmente elaborando per cercare i transiti. Come ha spiegato Kipping, questo è stato piuttosto impegnativo, dal momento che Proxima Centauri è una stella molto attiva - soggetta a razzi di stelle.
"La stella si illumina molto frequentemente e in modo prominente nei nostri dati", ha detto. “Correggere per questo effetto è stato uno dei maggiori ostacoli nella nostra analisi. Tra i lati positivi, l'attività di rotazione è abbastanza contenuta. L'altro problema che abbiamo è che LA MAGGIOR PARTE orbita attorno alla Terra una volta ogni 100 minuti, quindi riceviamo lacune nei dati ogni volta che LA MAGGIOR PARTE passa dietro la Terra.
I loro sforzi per trovare esopianeti intorno a Proxima Centauri sono particolarmente significativi alla luce del recente annuncio dell'Osservatorio europeo meridionale sulla scoperta di un esopianeta terrestre all'interno della zona abitabile di Proxima Centauri (Proxima b). Ma rispetto a quello dell'ESO Punto rosso pallido progetto, Kipping e il suo team si basavano su metodi diversi.
Come ha spiegato Kipping, questo è dovuto alla differenza tra il metodo di transito e il metodo della velocità radiale:
“In sostanza, cerchiamo pianeti che abbiano il giusto allineamento per il transito (o l'eclissi) attraverso la faccia della stella, mentre le velocità radiali cercano il movimento traballante di una stella in risposta all'influenza gravitazionale di un pianeta in orbita. I transiti hanno sempre meno probabilità di avere successo per una determinata stella, perché è necessario che l'allineamento sia corretto. Tuttavia, il vantaggio è che possiamo imparare molto di più sul pianeta, comprese cose come la sua dimensione, densità, atmosfera e presenza di lune e anelli. "
Nei prossimi mesi e anni, Kipping e il suo team potrebbero essere chiamati a seguire il successo della scoperta dell'ESO. Avendo rilevato Proxima b usando il metodo della velocità radiale, ora spetta agli astronomi confermare l'esistenza di questo pianeta usando un altro metodo di rilevamento.
Inoltre, si può imparare molto su un pianeta attraverso il metodo di transito, il che sarebbe utile considerando tutte le cose che ancora non sappiamo di Proxima b. Ciò include informazioni sulla sua atmosfera, che il metodo di transito è spesso in grado di rivelare attraverso misurazioni spettroscopiche.
Basti dire che Kipping e i suoi colleghi sono piuttosto entusiasti dell'annuncio di Proxima b. Come ha detto:
“Questa è forse la scoperta esopianeta più importante dell'ultimo decennio. Sarebbe amaramente deludente se Proxima b non transitasse, un pianeta paradossalmente così vicino eppure così lontano in termini della nostra capacità di saperne di più. Per noi, i transiti non sarebbero solo la ciliegina sulla torta, servendo semplicemente come segnale di conferma - piuttosto, i transiti aprono la porta all'apprendimento dei segreti intimi di Proxima, cambiando Proxima b da un singolo dato anonimo che punta a un mondo ricco in cui ogni mese sentiremmo parlare di nuove scoperte della sua natura e del suo carattere ".
Il prossimo settembre, Kipping si unirà alla facoltà della Columbia University, dove continuerà la sua caccia agli esopianeti. Si può solo sperare che anche quelli che lui e i suoi colleghi trovano a portata di mano!
