Polowanie na egzoksiężyce!

Widok z egzoksiężyca krążącego wokół gazowego
  olbrzyma z pierścieniem - wizja artysty.

Egzoksiężyce to póki co tylko teoretyczne obiekty, choć oczywiście możemy być w 100% pewni ich istnienia (jakkolwiek to brzmi). Dlatego też stały się tak dużą atrakcją dla ludzkiej wyobraźni - często pojawiają się w książkach i filmach science fiction. Najprostszy przykład to księżyc Pandora w głośnym filmie Jamesa Camerona pt. Avatar. Jednak księżyce pozasłoneczne to nie tylko hipotetyczne siedliska dla życia pozaziemskiego, są także (a może przede wszystkim) kluczem do zrozumienia procesów związanych z formowaniem się gwiazd/planet/księżyców.

Myśl o detekcji tych obiektów od lat fascynuje naukowców. Jednak do niedawna wszyscy byli zgodnie przekonani, że nie jesteśmy jeszcze w stanie wykrywać egzoksiężyców przy obecnie stosowanych instrumentach i metodach. Sytuacja ta stopniowo ulega zmianie. Po wielkim odkryciu przez sondę Kepler aż 1235 kandydatów na egzoplanety (o najróżniejszych rozmiarach), wielu astronomów zaczęło się zastanawiać - "Czy Kepler może odnaleźć obcy księżyc?".

David Kipping wraz z innymi członkami NASA Carl Sagan Fellowships, stworzył komputerowe symulacje, które dowodzą możliwości wykrycia egzoksiężyców przez Keplera. Projekt ogłoszony przez zespół Kippinga nazywa się "The Hunt for Exomoons with Kepler" (HEK) i ma wykorzystywać dwie podstawowe metody podczas poszukiwań:

• Podwójny tranzyt - podobnie jak przy 'zwykłej' metodzie tranzytu, chodzi tu o przejścia obiektów przed tarczą gwiazdy, które powodują chwilowe spadki jej jasności. Istnieje więc teoretyczna możliwość uzyskania krzywych jasności, które obrazują nie tylko 'dołki' spowodowane regularnymi przejściami planety, lecz także księżyca. Metoda ta jednak wydaje się wyjątkowo nieprawdopodobna.

• TTV (Transit Timing Variations) - to znacznie bardziej optymistyczna wizja detekcji egzoksiężyców. TTV to mierzenie zmian czasu w odstępach między kolejnymi obserwowanymi tranzytami planety. Jeśli planeta posiada księżyc, to oba ciała krążą wokół wspólnego środka masy. Ten kosmiczny taniec powoduje delikatne zmiany położenia egzoplanety, co z kolei może być przyczyną niewielkich zmian  w czasie pomiędzy kolejnymi przejściami przed tarczą gwiazdy.

Z modeli matematycznych wynika, że w bardzo przychylnych przypadkach, Kepler będzie w stanie wykryć egzoksiężyc o masie 0,2 Mz (mas Ziemi). Ta teoria jest jednak chyba nieco przesadzona. Dużo bardziej prawdopodobne jest, iż sonda wykryje księżyc o masie zbliżonej do 1 Mz, krążący wokół jakiejś ogromnej gazowej planety pozasłonecznej.

Tak czy inaczej, projekt HEK jest bardzo ambitnym przedsięwzięciem. Miejmy nadzieje, że jego realizacja dojdzie do skutku i będziemy świadkami kolejnych historycznych odkryć w astronomii.

Źródło