Alates operatsiooni käivitamisest 2009. aasta märtsis on Kepleri missioon tuvastanud tuhandeid päikeseenergiaväliseid planeedikandidaate. Tegelikult tuvastas see ajavahemikul 2009–2012 kokku 4496 kandidaati ja kinnitas 2337 eksoplaneedi olemasolu. Isegi pärast seda, kui kaks tema reageerimisratast ebaõnnestusid, suutis kosmoselaev oma K2-missiooni osana kaugeid planeete ümber pöörata, andes veel 521 kandidaati ja kinnitades 157-le.
Uue uuringu järgi, mille viisid läbi paar uurimistööd Columbia ülikoolist ja kodanikuteadlasest, võis Kepler leida ka tõendeid päikesevälise kuu kohta. Pärast sadade Kepleri missiooni tuvastatud transiitide andmete läbi sõelumist leidsid teadlased ühe juhtumi, kus transiitplaneet näitas satelliidi olemasolu märke.
Nende uuringut - mis avaldati hiljuti veebis pealkirjaga “HEK VI: Galilea analoogide kadumisel Kepleris ja eksomoonikandidaadil Kepler-1625b I” - juhtis Alex Teachey, Columbia ülikooli kraadiõppur ja kraadiõppe teadur Riiklik Teadusfond (NSF). Temaga liitusid Columbia ülikooli astronoomia abiprofessor ja Kepleri (HEK) projekti „Hunt for Exomoons“ juhtivteadur David Kipping ja kodanikuteadlane Allan Schmitt.
Aastaid on dr Kipping otsinud HEKi osana Kepleri andmebaasist eksomoonide tõendeid. See pole üllatav, võttes arvesse eksoonoonide võimalusi teadusuuringuteks. Meie päikesesüsteemi raames on looduslike satelliitide uurimisel ilmnenud olulisi asju mehhanismide kohta, mis juhivad planeedi varajast ja hilisemat moodustumist, ja kuudel on huvitavaid geoloogilisi tunnuseid, mis on tavaliselt teistel kehadel.
Sel põhjusel peetakse vajalikuks nimetatud uurimistöö laiendamist eksoplaneetide jahile. Juba eksoplaneetide jahipidamismissioonid nagu Kepler on välja pakkunud hulgaliselt planeete, mis seavad väljakutse tavapärastele ideedele, kuidas planeedid moodustuvad ja mis tüüpi planeedid on võimalikud. Kõige tähelepanuväärsem näide on gaasihiiglased, kes on täheldanud oma tähtede lähedal väga lähedal tiirlemist (aka. “Kuumad jupiterid”).
Sellisena võiks eksomoonide uurimine anda väärtuslikku teavet selle kohta, millised satelliidid on võimalikud ja kas meie enda kuud on tüüpilised või mitte. Nagu Teachey rääkis ajakirjale Space Magazine:
"Exomoons võiksid meile palju öelda meie päikesesüsteemi ja teiste tähesüsteemide kujunemise kohta. Me näeme oma päikesesüsteemis kuusid, kuid kas need on mujal levinud? Me kipume nii arvama, kuid me ei saa kindlalt teada, kuni me neid tegelikult näeme. Kuid see on oluline küsimus, kuna kui saame teada, et seal pole eriti palju kuusid, siis võib see arvata, et meie päikesesüsteemis toimus algusaegadel midagi ebaharilikku ja sellel võib olla suur mõju sellele, kuidas elu tekkis Maa. Teisisõnu, kas meie päikesesüsteemi ajalugu on ühine kogu galaktikas või on meil väga ebatavaline päritolu lugu? Ja mida see ütleb siin tekkivate eluvõimaluste kohta? Exomoons pakuvad meile vihjeid neile küsimustele vastamiseks. ”
Lisaks arvatakse, et paljud päikesesüsteemi kuudid, sealhulgas Europa, Ganymede, Enceladus ja Titan, on potentsiaalselt elamiskõlblikud. See on tingitud asjaolust, et nendes kehades on püsivalt lenduvaid aineid (nagu lämmastik, vesi, süsinikdioksiid, ammoniaak, vesinik, metaan ja vääveldioksiid) ning neil on sisemised kuumutusmehhanismid, mis võivad anda vajalikku energiat bioloogiliste protsesside käivitamiseks.
Ka siin pakub eksomoonide uurimine huvitavaid võimalusi, näiteks seda, kas nad võivad olla elamiskõlblikud või isegi Maa-sarnased. Nendel ja muudel põhjustel tahavad astronoomid teada saada, kas kaugetes tähesüsteemides kinnitust leidnud planeetidel on kuude süsteemid ja millised tingimused on neil sarnased. Kuid nagu Teachey osutas, pakub eksomoonide otsimine võrreldes eksoplaneedi jahipidamisega mitmeid väljakutseid:
„Kuusid on keeruline leida, kuna 1) eeldame, et need on enamasti üsna väikesed, mis tähendab, et alustranspordi signaal on üsna nõrk, ja 2) iga planeedi transiidi korral ilmub kuu teisiti koht. See raskendab neid andmetes tuvastamist ja transiidisündmuste modelleerimine on arvutuslikult oluliselt kallim. Kuid meie töö võimendab kuude ilmumist erinevates kohtades, võttes ajaliselt signaali paljude erinevate transiidisündmuste ja isegi paljude erinevate eksoplaneetide vahel. Kui kuud on seal, annavad nad aja jooksul signaali mõlemal pool planeedi transiiti. Siis on vaja seda signaali modelleerida ja mõista, mida see tähendab kuu suuruse ja esinemissageduse osas. ”
Eksomoonide märkide leidmiseks otsisid Teachey ja tema kolleegid Kepleri andmebaasist ja analüüsisid 284 eksoplaneedi kandidaadi transiiti nende vastavate tähtede ees. Need planeedid ulatusid läbimõõduga Maa- ja Jupiteri-taolistest ning tiirlesid nende tähtede kaugusel vahemikus ~ 0,1 kuni 1,0 AU. Seejärel modelleerisid nad tähtede valguskõvera, kasutades faasivoldimise ja virnastamise tehnikaid.
Neid tehnikaid kasutavad tavaliselt astronoomid, kes jälgivad tähtede heleduse langust, mis on põhjustatud planeetide transiidist (st transiidimeetod). Nagu Teachey selgitas, on protsess üsna sarnane:
„Põhimõtteliselt lõikasime aegridade andmed võrdseteks tükkideks, iga tüki keskel oli üks planeedi transiit. Ja kui need tükid kokku virnastada, saame selgema pildi transiidi väljanägemisest ... Kuuotsimisel teeme põhimõtteliselt sama asja, alles nüüd vaatame andmeid väljaspool peamist planeedi transiiti. Kui andmed on virnastatud, võtame teatud ajaaknas kõigi andmepunktide keskmised väärtused ja kui kuu on kohal, peaksime seal nägema puuduvat tähevalgust, mis võimaldab meil järeldada selle olemasolu. ”
Nad leidsid, et üksik kandidaat asub süsteemis Kepler-1625 - kollane täht, mis asub Maast umbes 4000 valgusaasta kaugusel. Määratud Kepler-1625B I, see kuu tiirleb ümber suure gaasihiiglase, mis asub tähe asustatavas tsoonis, on 5,9 kuni 11,67 korda suurem kui Maa ja tiirleb ümber oma tähe perioodi 287,4 päeva. Kui see tuleks kinnitada, on see ekskomandokandidaat esimene avastatud ekskomoon
Meeskonna tulemused (mis ootavad eelretsenseerimist) näitasid ka, et suured kuud on tähesüsteemide sisemistes piirkondades (1 AU piires) harv nähtus. See oli midagi üllatavat, ehkki Teachey tunnistab, et see on kooskõlas hiljutise teoreetilise tööga. Mõnede hiljutiste uuringute põhjal võivad suured planeedid, näiteks Jupiter, sissepoole rännates oma kuud kaotada.
Kui see peaks nii osutuma, võiks seda, mida Teachey ja tema kolleegid olid tunnistajaks, pidada selle protsessi tõendiks. See võib olla ka märk sellest, et meie praegused eksoplaneetide jahipidamise missioonid ei pruugi olla eksomoonide tuvastamise ülesandeks. Lähiaastatel oodatakse järgmise põlvkonna missioonidelt kaugemate tähtede ja nende planeedisüsteemide üksikasjalikumat analüüsi.
Nagu Teachey märkis, võivad ka need olla piiratud sellega, mida nad suudavad tuvastada, ja lõpuks võib vaja minna uusi strateegiaid:
"Kuude haruldus nende tähesüsteemide sisemistes piirkondades viitab sellele, et Kepleri andmetest on üksikuid kuusid keeruline leida ja ka tulevastel missioonidel nagu TESS, mis peaks leidma palju väga lühikese perioodi planeete, on ka keeruline leida need kuud. On tõenäoline, et kuud, mida me eeldame ikkagi kuskil kuskil väljas elavat, asuvad nende tähesüsteemide välispiirkondades, sarnaselt meie päikesesüsteemiga. Kuid neid piirkondi on palju keerulisem sondida, nii et peame veelgi aru saama, kuidas me neid maailmu otsime praeguste ja lähituleviku andmekogumitega. "
Vahepeal võib meist kindlasti põgeneda asjaolu, et esimene eksoom näib olevat avastatud. Kuigi need tulemused ootavad eelretsenseerimist, tähendab selle kuu kinnitamine Kepler-1625 süsteemi täiendavaid uurimisvõimalusi. Huvitav on ka asjaolu, et see kuu tiirleb tähe asustatavas tsoonis, kuigi Kuu ise pole tõenäoliselt asustatav.
Siiski on huvitav võimalus, kuidas asustatav kuu tiirleb ümber gaasihiiglase. Kas see kõlab nagu midagi, mis võis mõnes ulmefilmis ette tulla?
