Niedawno opublikowałem artykuł na temat możliwości wykrycia księżyców wokół planet pozasłonecznych. Podejmując to wyzwanie, zespół astronomów pod przewodnictwem Davida Kippinga z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ogłosił, że będzie szukać publicznie dostępnych Kepler dane określające, czy misja znajdująca planetę mogła wykryć takie obiekty.
Zespół zatytułował projekt „The Hunt of Exomoons with Kepler” lub w skrócie HEK. Ten projekt poszukuje księżyców za pomocą dwóch głównych metod: tranzytu, jaki mogą powodować takie księżyce, i subtelnych holowników, jakie mogą mieć na wcześniej wykrytych planetach.
Oczywiście możliwość znalezienia tak dużego księżyca wymaga obecności go na pierwszym miejscu. W naszym własnym Układzie Słonecznym nie ma przykładów księżyców o rozmiarach niezbędnych do wykrycia za pomocą obecnego sprzętu. Jedyne obiekty, które mogliśmy wykryć tej wielkości, istnieją niezależnie jako planety. Ale czy takie obiekty powinny istnieć jak księżyce?
Najlepsze symulacje powstawania i rozwoju układów słonecznych nie wykluczają tego. Obiekty o rozmiarach Ziemi mogą migrować w obrębie tworzących się układów słonecznych, aby zostać schwytanym przez gazowego giganta. Gdyby tak się stało, niektóre z nowych „księżyców” nie przetrwałyby; ich orbity byłyby niestabilne, rozbijając je na planetę lub po krótkim czasie zostałyby ponownie wyrzucone. Jednak szacunki sugerują, że około 50% przechwyconych księżyców przetrwałoby, a ich orbity uległy kołowaniu z powodu sił pływowych. Tak więc istnieje potencjał dla tak dużych księżyców.
Metoda tranzytu jest najbardziej bezpośrednia w wykrywaniu egzomoonów. Tak jak Kepler wykrywa planety przechodzące przed dyskiem gwiazdy macierzystej, powodując tymczasowy spadek jasności, więc może również dostrzec przejście wystarczająco dużego księżyca.
Najtrudniejszą metodą jest znalezienie bardziej subtelnego efektu księżyca ciągnącego planetę, zmieniającego się, gdy tranzyt zaczyna się i kończy. Ta metoda jest często znana jako Wariacja tranzytu czasowego (TTV) i została również wykorzystana do wnioskowania o obecności innych planet w systemie, tworząc podobne holowniki. Dodatkowo, te same holowniki wywierane, gdy planeta przecina dysk gwiazdy, zmieni czas trwania tranzytu. Ten efekt jest znany jako Warianty czasu trwania (TDV). Połączenie tych dwóch odmian może potencjalnie dostarczyć wiele informacji na temat potencjalnych księżyców, w tym masy księżyca, odległości od planety i potencjalnie kierunku, w którym księżyc się krąży.
Obecnie zespół pracuje nad opracowaniem listy takich systemów planetarnych Kepler odkrył, że najpierw chcą przeszukać. Ich kryterium jest to, że systemy mają wystarczającą ilość danych, aby były wysokiej jakości, a planety były wystarczająco duże, aby uchwycić tak duże księżyce.
Jak zauważa zespół
W miarę postępu projektu HEK mamy nadzieję odpowiedzieć na pytanie, czy duże księżyce, być może nawet ziemskie księżyce mieszkalne, są powszechne w Galaktyce, czy nie. Włączone przez fotometrię ekwizytową z Kepleregzomony mogą wkrótce przejść od rozważań teoretycznych do obiektów badań empirycznych.
