ต้องขอบคุณโปรแกรมพี่เลี้ยงของ Harvard-Smithsonian นักเรียนมัธยมปลาย Kartik Pinglé และ Jasmine Wright ได้ช่วยค้นพบโลกใหม่
เช่นเดียวกับนักเรียนมัธยมปลายที่มีความทะเยอทะยานมากมายทั่วประเทศ จัสมิน ไรท์อายุ 18 ปีและคาร์ติก ปิงเล่ วัย 16 ปีสำรวจตารางงานที่ยุ่งวุ่นวาย เต็มไปด้วยวอลเลย์บอล ฟันดาบ ฝึกเปียโน ชั้นเรียนที่มีความต้องการสูง และการเตรียมสอบ AP
อย่างไรก็ตาม ไรท์และผิงลี่ต่างจากเพื่อนๆ ส่วนใหญ่ พวกเขาเพิ่งค้นพบโลกใหม่สี่โลก ปีที่แล้ว ทั้งคู่ช่วยยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบสี่ดวงที่โคจรรอบดาวคล้ายดวงอาทิตย์ ห่างจากโลกประมาณ 200 ปีแสง นักเรียนมัธยมปลายและที่ปรึกษาของพวกเขาTansu Daylanซึ่งเป็น postdoc ที่MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Researchได้ร่วมเขียนบทความที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อนในงานวิจัยของพวกเขา ซึ่งตีพิมพ์ในThe Astrophysical Journal เมื่อวัน ที่ 25 มกราคม
Clara Sousa-Silvaนักดาราศาสตร์ควอนตัมที่Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) กล่าวว่าพวกเขาอาจเป็นนักดาราศาสตร์อายุน้อยที่สุดที่เคยค้นพบเรื่อง นี้ งานวิจัยของเธอเกี่ยวกับฟอสฟีนเพิ่งสร้างหัวข้อข่าวเกี่ยวกับการเชื่อมโยงกับสิ่งมีชีวิตที่มีศักยภาพบนดาวศุกร์
ในช่วงนอกเวลางานของเธอ Sousa-Silva ได้กำกับดูแลโครงการStudent Research Mentoring Program (SRMP) ซึ่งจับคู่นักดาราศาสตร์รุ่นเยาว์อย่าง Pinglé และ Wright กับนักวิทยาศาสตร์ที่ MIT และ Harvard สำหรับโครงการวิจัยระยะเวลาหนึ่งปี ก่อตั้งขึ้นในปี 2016 โดยOr Graurซึ่งเป็นอดีต CFA postdoc โปรแกรมนี้รับนักเรียนประมาณ 10 ถึง 15 คนในแต่ละปี โดยมุ่งเน้นที่การสรรหานักดาราศาสตร์ฟิสิกส์รุ่นใหม่จากอัตลักษณ์ทางเชื้อชาติและเพศที่ด้อยโอกาส
เช่นเดียวกับการจับคู่นักเรียนกับที่ปรึกษา Sousa-Silva กล่าวเสริมว่า “เราสอนพวกเขาถึงวิธีการเป็นนักวิทยาศาสตร์” ซึ่งรวมถึงการสอนนักเรียนให้อ่านบทความทางวิทยาศาสตร์ พื้นฐานของการเขียนโค้ด วิธีนำเสนองานวิจัย และวิธีต่อสู้กับกลุ่มอาการแอบอ้างในสนามที่มีการแข่งขันสูง
Sousa-Silva ในฐานะนักเรียน B ที่อ้างสิทธิ์ในตนเองในวิทยาลัย ยืนยันว่าโปรแกรมไม่ได้รับสมัครเฉพาะนักเรียนสายตรงเท่านั้น “พวกเขาไม่จำเป็นต้องได้เกรดที่สมบูรณ์แบบ หรือจำทุกสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้” เธอกล่าว
โซซา-ซิลวากล่าวว่า “ฉันคิดว่าการค้นพบครั้งใหญ่ครั้งต่อไปทางดาราศาสตร์จะไม่อำนวยความสะดวกโดยกล้องโทรทรรศน์รุ่นต่อไป แต่พวกเขาจะอำนวยความสะดวกให้กับคนรุ่นต่อไป” “ฉันต้องการให้แน่ใจว่านักวิทยาศาสตร์เหล่านั้น… เป็นนักเรียนที่ต้องการทำวิทยาศาสตร์จริง ๆ และจะสนุกกับมัน”
Wright และ Pinglé ได้รับเลือกให้เข้าร่วมกลุ่ม SRMP ปี 2019-20 หลังจากขั้นตอนการสมัครอย่างเข้มงวด และเริ่มทำการวิจัยกับ Daylan ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2019 พวกเขาได้พบกับ Daylan สองครั้งต่อสัปดาห์หลังเลิกเรียนในวิทยาเขตของ MIT ในขณะเดียวกันก็สร้างสมดุลให้กับหลักสูตรนอกหลักสูตรมากมาย: Wright, ตอนนี้เป็นรุ่นพี่ที่โรงเรียนมัธยมเบดฟอร์ดทำงานให้กับเมือง เล่นสเก็ตลีลา แข่งขันในทีมหุ่นยนต์ของโรงเรียนของเธอ และเล่นวอลเลย์บอลตัวแทน (และพูดภาษาฮังการี สเปน และอังกฤษ) Pinglé จูเนียร์ปัจจุบันที่Cambridge Ridge และ Latin Schoolรั้ว เล่นเปียโนคลาสสิก และเพิ่งฝึกงานในสำนักงานของนายกเทศมนตรีเคมบริดจ์
การค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบของพวกเขาเริ่มต้นด้วยข้อมูลมากมาย Daylan มอบหมายให้ Wright และ Pinglé คัดแยกรายชื่อผู้มีโอกาสเป็นดาวเคราะห์จาก TESS, Transiting Exoplanet Survey Satelliteโครงการระยะเวลาสองปีที่ดำเนินการโดย MIT และ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ซึ่งกำลังสแกนอวกาศเพื่อหาหลักฐานที่อยู่ห่างไกลดาวเคราะห์นอกระบบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์นอกระบบสุริยะของเราเอง
“ในเดือนแรก ฉันจำได้ว่าบอกแม่ว่า ‘แม่ ฉันไม่คิดว่าเราจะเผยแพร่อะไรเลย นี่เป็นโครงการที่ยอดเยี่ยม แต่ฉันไม่รู้ว่าเราจะไปถึงที่ใด” ผิงลี่เล่า “แล้วเวลาผ่านไปสองสามเดือน และเมื่อเราเริ่มเขียนบทความจริงๆ ฉันก็แบบ ‘โอ้ ฉันคิดผิดจริงๆ’”
TESS ระบุดาวเคราะห์ที่มีศักยภาพด้วยการมองหาเงาของพวกมันในขณะที่พวกมันเคลื่อนผ่านพื้นผิวของดาวฤกษ์ “ถ้าดาวเทียมกำลังมองดูดาวฤกษ์ และมีดาวเคราะห์ผ่านเข้ามาระหว่างดาวฤกษ์กับกล้องโทรทรรศน์ คุณจะเห็นแสงตกขนาดใหญ่จากจุดนั้น คล้ายกับสุริยุปราคาที่บังแสงจากดาวฤกษ์” ปิงเล่อธิบาย หาก TESS สังเกตเห็นแสงตกเป็นระยะๆ นั่นอาจเป็นสัญญาณว่ามีดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์
Pingléเขียนโค้ดเพื่อค้นหารายชื่อดาวเคราะห์ของ TESS หรือที่เรียกว่า “TESS Objects of Interest” (TOI) สำหรับระบบสุริยะที่อาจประกอบด้วยดาวเคราะห์หลายดวง นั่นเป็นวิธีที่ทีมเกิดขึ้นกับ TOI-1233 ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่ลุกไหม้ห่างออกไป 210 ปีแสง ซึ่งคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเราอย่างใกล้ชิดซึ่งดูเหมือนว่าจะโคจรรอบดาวเคราะห์ตั้งแต่สี่ดวงขึ้นไป
เพื่อยืนยันว่าพวกเขาได้ค้นพบดาวเคราะห์จริง ๆ นักวิจัยต้องแยกแยะคำอธิบายทางเลือกสำหรับการจุ่มลงในแสง ตัวอย่างเช่น ในกรณีของการบดบังดาวคู่ ดาวที่เคลื่อนผ่านอาจสร้างเหตุการณ์การข้ามธรณีประตูที่ดูเหมือนการเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์อย่างหลอกลวง Pinglé กล่าว
หลังจากศึกษาและสังเกตการณ์อย่างถี่ถ้วนเป็นเวลาหลายเดือน นักวิจัยก็สามารถยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบสี่ดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์สว่าง ซึ่งรู้จักกันในชื่อว่า HD 108236 ดาวเคราะห์ดวงที่ 5 เพิ่งถูกค้นพบโดยทีมนักดาราศาสตร์ที่แยกจากกัน ระบบดาวเคราะห์ห้าดวงที่ “ไม่เหมือนใคร” Daysan กล่าว
Wright กล่าวในจำนวนห้าดาวเคราะห์ชั้นในสุดที่มีลักษณะคล้ายโลกมากที่สุด ดาวเคราะห์หินร้อนนี้มีขนาดใหญ่กว่าโลกประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ และโคจรรอบ TOI-1233 ทุกสี่วัน
ดาวเคราะห์อีกสามดวงที่พวกเขาค้นพบนั้นเรียกว่าดาวเคราะห์ ” sub-Neptune ” ซึ่งประกอบด้วยแกนหินที่ล้อมรอบด้วยชั้นหนาของก๊าซไฮโดรเจน-ฮีเลียม มีขนาดใกล้เคียงกับดาวเนปจูนของเรา ดาวเคราะห์ใช้เวลา6ถึง 19.5 วันในการโคจรรอบดาวฤกษ์
การ เข้ารหัสในPythonและการแยกวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิของดาวฤกษ์และรัศมีของดาวเคราะห์อาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย และนักเรียนส่วนใหญ่ต้องเผชิญกับเส้นโค้งการเรียนรู้ที่สูงชันในช่วงเริ่มต้นของการทำงาน Sousa-Silva กล่าว “ฉันได้เรียนรู้เกี่ยวกับการเขียนโค้ดในโครงการนี้มากกว่าที่เคยมีในชั้นเรียน” ไรท์กล่าวพร้อมกับหัวเราะ
และหากพวกเขาเคยมีคำถาม นักเรียนสามารถขอความช่วยเหลือจากอาจารย์ที่ปรึกษาหรือนักวิชาการที่ทำงานในห้องโถงได้ ในช่วงเวลาหนึ่ง ซูซา-ซิลวาตั้งข้อสังเกตว่า นักเรียนกำลังพบปะกับเดย์แลนในสำนักงานข้าง ๆ นักวิชาการที่มาเยี่ยมDidier Quelozผู้ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เมื่อไม่กี่เดือนก่อน
Daylan ได้ให้คำปรึกษาแก่นักศึกษาระดับปริญญาตรีและนักเรียนมัธยมปลายหลายคนในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่ Wright และ Pinglé จะเป็นหนึ่งในที่ปรึกษากลุ่มแรกของเขาในการเผยแพร่งานวิจัย “ฉันชอบทำงานกับนักเรียนมัธยมปลายจริงๆ เพราะพวกเขามีความลำเอียงเพียงเล็กน้อย พวกเขาไม่ได้รับการสอนให้คิดในทางใดทางหนึ่ง” เขากล่าว
“[นักเรียน] เก่งมากในการค้นหาสิ่งที่อาจลืมตาได้โดยทั่วไป มันสนุก. และฉันชอบการแลกเปลี่ยนความคิดเห็นมาก” เดย์แลนกล่าวเสริม
เมื่อผลการวิจัยของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในที่สุดแล้ว Pinglé กล่าวว่าเขาจะใช้เวลาในภาคการศึกษานี้เพื่อมุ่งเน้นไปที่การสอบ SAT เขาจะต้องตัดสินใจว่าจะสมัครระดับปริญญาตรีได้ที่ไหน ซึ่งเขาวางแผนจะเรียนคณิตศาสตร์ประยุกต์ เขากล่าวถึง Harvard, MIT หรือ Caltech ว่าเป็นหนึ่งในตัวเลือกอันดับต้น ๆ ของเขา
ฤดูใบไม้ร่วงปีหน้า ไรท์จะย้ายไปสกอตแลนด์เพื่อเริ่มต้นปริญญาโทด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เป็นเวลา 5 ปี ที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระ หลังจากนั้นเธอหวังว่าจะสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เธอหลงใหลในอวกาศตั้งแต่เธอเรียนรู้เกี่ยวกับข้างขึ้นข้างแรมในโรงเรียนตั้งแต่อายุ 7 ขวบ “ฉันคิดว่าสิ่งที่ทำให้ฉันตื่นเต้นที่สุด [เกี่ยวกับฟิสิกส์ดาราศาสตร์] ก็คือมีการค้นพบที่ไม่รู้จบที่ต้องทำ ไร้ขีดจำกัด คุณจะได้เรียนรู้สิ่งใหม่ๆ อยู่เสมอ” ไรท์กล่าว
แต่จนกระทั่งถึงโรงเรียนมัธยมปลายนั้น Wright ได้ตระหนักถึงทักษะของเธอในด้านคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ และเริ่มพิจารณาอาชีพในการวิจัยอวกาศ
“ฉันเพิ่งตกหลุมรักมัน” เธอกล่าว “และฉันก็เริ่มตระหนักว่าฉันสามารถประกอบอาชีพนี้ได้”
