Το πιο πρόσφατο συναρπαστικό εγχείρημα στην έρευνα για εξωπλανήτες είναι η αναζήτηση εξωφεγγαριών. Μια ομάδα με επικεφαλής τον Δρ. Ντέιβιντ Κίπινγκ στο Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν άλμασε σε αυτήν την πρόκληση. Αφού απέδειξε θεωρητικά ότι είναι δυνατή η ανίχνευση ενός εξωφεγγαριού στο μέγεθος της Γης, η ομάδα πραγματοποίησε την πρώτη λεπτομερή έρευνα για ένα εξωφεγγάρι.
Σκύβετε μπροστά στην άκρη του καθίσματος σας περιμένοντας τα αποτελέσματα; Λοιπόν, ορίστε: τα δεδομένα δεν δείχνουν στοιχεία για φεγγάρι. Αυτή είναι απλά η τύχη της κλήρωσης. Δεν ανακαλύψαμε εξωπλανήτη ούτε στην πρώτη μας προσπάθεια. Πιστεύω ότι αυτή η μη ανίχνευση δείχνει ότι βρισκόμαστε στα πρόθυρα της επόμενης μεγαλύτερης ανακάλυψής μας.
Οι λόγοι για την αναζήτηση εξωφεγγαριών είναι πολλοί. «Τα εξωφεγγάρια μπορεί να είναι συχνές, κατοικήσιμες κατοικίες για τη ζωή και μέχρι στιγμής δεν γνωρίζουμε σχεδόν τίποτα για την υποκείμενη συχνότητα τέτοιων αντικειμένων στον κόσμο», είπε ο Δρ. Κίπινγκ στο Universe Today. «Διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στην κατοικησιμότητα αυτών των πλανητών γύρω από τους οποίους περιφέρονται, για παράδειγμα η Σελήνη πιστεύεται ότι σταθεροποιεί την αξονική κλίση της Γης και το ίδιο και το κλίμα».
Το έργο με τίτλο «The Hunt of Exomoons with Kepler», ευρύτερα γνωστό ως HEK, δημιουργήθηκε με αυτούς τους λόγους κατά νου. Ως εκ τούτου, το έργο HEK θα αναζητήσει εξωφεγγάρια που είναι πιθανό να είναι κατοικήσιμα.
Ο πρώτος στόχος είναι το Kepler-22b – ο πρώτος διερχόμενος εξωπλανήτης που έχει εντοπιστεί στην κατοικήσιμη ζώνη του αστέρα-ξενιστή του. Στις ακτίνες της γης 2,4, είναι πολύ μεγάλο για να θεωρηθεί ανάλογο της Γης, αλλά θα μπορούσε εύκολα να έχει φεγγάρι στο μέγεθος της Γης
Υπάρχουν επί του παρόντος δύο μέθοδοι με τις οποίες μπορούμε να ανιχνεύσουμε εξωφεγγάρια.
1.) Δυναμικά εφέ – το εξωφεγγάρι έλκει τον πλανήτη, γεγονός που προκαλεί αποκλίσεις στους χρόνους και τη διάρκεια των διελεύσεων του πλανήτη-ξενιστή. Αυτό είναι παρόμοιο με την τεχνική της ακτινικής ταχύτητας για την ανίχνευση εξωπλανητών.
2.) Φαινόμενα διέλευσης – η εξωσελήνη μπορεί να διέλθει από το αστέρι αμέσως πριν ή αμέσως μετά τη διέλευση του πλανήτη. Αυτό θα προκαλέσει μια πρόσθετη βύθιση στο παρατηρούμενο φως. Δες αυτό βίντεο για μια μεγάλη επίδειξη. Αυτό είναι παρόμοιο με την τεχνική της καμπύλης φωτός για την ανίχνευση εξωπλανητών.
Η ομάδα μοντελοποίησε τις αρχικές καμπύλες φωτός διέλευσης του Kepler-22b. Στη συνέχεια έγχυσαν ένα φεγγάρι στο μέγεθος της Γης στο σύστημα για να αναλύσουν τις επιπτώσεις. Ενώ αυτό προκάλεσε σαφείς διακυμάνσεις στην καμπύλη φωτός, αυτές οι διακυμάνσεις έπρεπε να είναι πάνω από το επίπεδο του θορύβου.
Ως εκ τούτου, έγχυσαν επίσης θόρυβο στις καμπύλες φωτός, που αντικατοπτρίζει αυτόν των δεδομένων Kepler. Στο τέλος, οι διακυμάνσεις στην καμπύλη φωτός ενός άστρου λόγω της παρουσίας εξωσελήνης είναι πολύ μεγαλύτερες από τον θόρυβο. Η ομάδα είναι σε θέση να ανακτήσει τη σωστή απάντηση με εξαιρετικά υψηλή αυτοπεποίθηση.
Εδώ οι Kipping et al. παρουσιάζει εγχύσεις φεγγαριού. Για παράδειγμα, το επάνω αριστερό σχήμα δείχνει μια διέλευση εξωπλανήτη, με ένα φεγγάρι να διέρχεται επίσης. Εδώ το φεγγάρι διέρχεται πρώτα, προκαλώντας μπλοκάρισμα του φωτός, και μετά ακολουθεί ο πλανήτης, με αποτέλεσμα να μπλοκάρει περισσότερο το φως. Πηγή: Οι Kipping et al. 2013
Τα πραγματικά δεδομένα δεν δείχνουν αποκλίσεις όπως το προηγούμενο σχήμα. Αυτή η μη ανίχνευση υποδηλώνει ότι δεν υπάρχει φεγγάρι με μάζα μεγαλύτερη από 0,54 φορές τη μάζα της Γης. Ενώ δεν υπάρχει ανάλογο της Γης σε αυτό το σύστημα, μπορεί να υπάρχει ένα μικρότερο μη ανιχνεύσιμο φεγγάρι.
Ρώτησα τον Δρ Kipping για τις πιθανότητες επιτυχίας μας σε άλλα συστήματα. Η απάντησή του: «Αυτό εξαρτάται από την ίδια τη φύση!» Δεν έχουμε ιδέα πόσο τακτικά η φύση παράγει φεγγάρια σε άλλα ηλιακά συστήματα. «Δεν υπάρχει τίποτα πιο συναρπαστικό από το να δουλεύεις σε ένα έργο όπου η απάντηση είναι εντελώς άγνωστη».
Αλλά θυμηθείτε: πριν από δύο δεκαετίες δεν ήμασταν σίγουροι αν η φύση παράγει τακτικά πλανήτες. Έκτοτε τα έχουμε παρατηρήσει σε αφθονία. Πρέπει να πιστεύω ότι με 168 φεγγάρια μόνο στο ηλιακό μας σύστημα, είναι πιθανό να τα βρούμε σε άλλα συστήματα. Είμαστε στα πρόθυρα της επόμενης μεγαλύτερης ανακάλυψης. Μείνετε συντονισμένοι λοιπόν γιατί υπόσχομαι ότι θα γράψω γι' αυτό όταν συμβεί.
Πηγή: Οι Kipping et al. 2013
