Microlensing Temukan Planet Bebas Mengambang Tanpa Mengorbit Bintang

Tinuku
News KeSimpulan.com - Planet tunawisma sangat umum di galaksi kita. Tim kolaborasi menghitung dan mengukur planet bebas mengambang tanpa mengorbit bintang host.

Galaksi kita dipenuhi dengan planet kesepian, mengembara kosmos jauh dari sistem tata surya dimana mereka dilahirkan, demikian laporan para astronom. Studi ini dapat membantu menjernihkan perdebatan panjang apakah planet yang mengambang bebas benar-benar ada dan bagaimana hal tersebut terjadi.

"Hasilnya cukup meyakinkan, saya menduga laporan ini akan dikutip selama bertahun-tahun untuk kajian literatur mendatang sebagai bukti terbaik untuk planet bebas mengambang," kata Dimitri Veras, astrofisikawan di University of Cambridge di Inggris.

Selama 2 dekade terakhir, astronom telah mengidentifikasi lebih dari 500 objek planetlike di luar sistem solar kita. Sebagian besar exoplanet ini mengorbit bintang, beberapa planet bebas mengambang, para astronom tidak yakin karena massa mereka sangat tidak pasti. Apapun yang kurang besar dari 13 kali massa Jupiter umumnya dianggap planet, sementara sekitar 13 dan 80 massa Jupiter adalah bintang kecil yang disebut katai coklat.

Takahiro Sumi, astrofisikawan dari Osaka University di Jepang dan kolaborator memadukan Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) dan Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE). Laporan ke Nature, mereka mencatat 10 objek di galaksi kita yang sangat mungkin planet bebas mengambang. Terlebih lagi galaksi kita begitu padat penduduknya dan melebihi jumlah bintang.

Sebagian besar ekso planet yang ditemukan menggunakan salah satu dari dua teknik yaitu planet transit lewat di depan bintang host atau melihat goyangan bintang karena pergeseran tarikan gravitasi sebuah planet. Mencari planet yang tidak mengorbit bintang, bagaimanapun, membutuhkan pendekatan berbeda disebut microlensing.

Teknik mikrolensing, para astronom menggunakan gravitasi sebuah planet untuk membelokkan cahaya seperti kaca pembesar. Planet yang lewat di depan bintang yang jauh (tidak mengorbit) membutuhkan pembesaran cahaya bintang. Secara umum waktu yang lebih pendek pembesaran planet melintasi bintang maka semakin kecil planet tersebut.

Selama 2 tahun, Sumi dalam kolaborator MOA memantau 50 juta bintang di galaksi kita menggunakan 1.8 meter MOA-II telescope di Mount John Observatory, Selandia Baru, dan 1.3 meter Warsaw University Telescope di Las Campanas Observatory, Chili.

Mereka menemukan 474 insiden microlensing, 10 planet seukuran Jupiter. Untuk masing-masing 10 planet, para peneliti tidak bisa menemukan jejak bintang induk dalam waktu minimal 1,5 miliar kilometer (sekitar jarak orbit Saturnus terhadap Matahari). Meskipun planet mengorbit pada jarak yang lebih besar, sangat jarang yang seukuran Jupiter sehingga 10 planet sangat mungkin bebas mengambang.

Dari 464 peristiwa microlensing lainnya adalah benda yang lebih besar (bintang hidup, bintang mati, dan katai coklat). Tetapi karena momen microlensing seperti ini lebih mudah untuk menemukan, peneliti menggunakan statistik. Mengingat bias, para peneliti memperkirakan ada hampir dua planet bebas mengambang berbanding satu bintang di galaksi kita.

"Tidak mengherankan ada planet bebas mengambang seperti itu, orang-orang telah memprediksi [mereka] ada. Tetapi ini mengejutkan karena mereka sangat umum," kata Sumi.

"Ini temuan luar biasa dan jika benar, implikasinya bagi pembentukan planet sangat besar. Mereka mungkin kotoran Galaxy," kata Debra Fischer, astronom dari Yale University di New Haven, Connecticut.

Pertanyaan terbesar dari temuan ini adalah darimana para planet tunawisma tersebut. Satu hipotesis yang diusulkan para astronom bahwa mereka dibentuk dalam cara yang sama seperti bintang dengan menggunakan gravitasi untuk menyedot materi di dekatnya. Namun objek terlalu kecil, kata Sumi.

Sebaliknya, Sumi dan rekannya mengusulkan hipotesis bahwa planet bebas mengambang melarikan diri dari sistem planet namun selama orbit kacau. Salah satu hal yang penting menurut beberapa kehidupan di Bumi bisa saja berasal dari planet bebas mengambang yang menabrak sistem tata surya kita miliaran tahun yang lalu.

Gregory Laughlin, astronom dari University of California di Santa Cruz, mengatakan peneliti melakukan pekerjaan baik mengesampingkan penjelasan lainnya dengan objek distorsi cahaya. Tetapi sulit berspekulasi tentang ukuran, planet mengembara yang lebih rendah massa dari Jupiters karena asumsi bahwa planet-planet tersebut dibentuk oleh suatu mekanisme yang mirip dengan planet-planet mengorbit di lingkungan kita.

"Saya pikir kita mungkin akan melihat mekanisme pembentukan yang berbeda di sini, sesuatu yang lebih mirip dengan sebuah bintang kecil daripada planet raksasa. Tetapi itu hanya hipotesis," kata Laughlin.

David Stevenson, planetolog dari California Institute of Technology di Pasadena, yang telah mempelajari bagaimana suhu planet dibandingkan dengan objek yang terikat bintang. Jika Jupiter ditendang keluar dari tata surya, suhu permukaannya hanya sekitar 15 kelvin.

Namun, "ketika Anda mengusir sebuah planet yang cukup besar, bisa mengondol objek untuk mengorbit. Dan itu kemungkinan lebih menarik bagi kehidupan," kata Stevenson.

Planet bebas mengambang bermassa Bumi mungkin masih mampu mengangkut air cair, bahkan dalam kondisi beku di ruang antar bintang sepanjang mereka memiliki perangkap panas atmosfer hidrogen, kata Stevenson.

"Itu bisa membuat suhu permukaan sampai 300 Kelvin [sekitar 27°C]. Dan kemudian Anda dapat memiliki lautan," kata Stevenson

David Bennett, astrofisikawan dari University of Notre Dame di Indiana, sependapat bahwa kehidupan bisa eksis di dunia mengembara ini. Langkah selanjutnya mengkonfirmasi dan pencarian data baru untuk jejak-jejak yang lebih kecil, planet bermassa Saturnus atau Neptunus.

Di masa depan, planet melayang bermassa Bumi bisa dideteksi menggunakan Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) yang akan diroketkan NASA, teleskop berbasis ruang yang mampu menyelesaikan kedip cahaya lebih sensitif terkait objek rendah massa.

"Mendeteksi planet bebas bermassa Bumi? Ini sangat menarik," kata Scott Gaudi, astrofisikawan dari Ohio State University di Columbus.

"Temuan ini menunjukkan bahwa kekerasan, peristiwa dinamika yang cukup umum dalam sejarah sistem planet. Jadi, membentuk planet adalah satu hal, tetapi menjaga mereka adalah hal lain," Sascha Quanz, astronom dari Swiss Federal Institute of Technology di Zurich.
  1. The Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) Collaboration & The Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) Collaboration. Unbound or distant planetary mass population detected by gravitational microlensing. Nature 473, 349–352, 18 May 2011, DOI:10.1038/nature10092
  2. Smadar Naoz (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA), Northwestern University, Evanston, Illinois 60208, USA), et.al. Hot Jupiters from secular planet–planet interactions. Nature 473, 187–189, 11 May 2011, DOI:10.1038/nature10076
  3. David J. Stevenson (Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology, Pasadena, California 91125, USA). Life-sustaining planets in interstellar space?, Scientific Correspondence, Nature 400, 32, 1 July 1999, DOI:10.1038/21811
Dimitri Veras http://www.ast.cam.ac.uk/people/Dimitri.Veras
Takahiro Sumi http://www.osaka-u.ac.jp
Debra Fischer http://www.astro.yale.edu/people/debra-fischer
Gregory Laughlin http://www.ucolick.org/~laugh/
David Stevenson http://www.gps.caltech.edu/people/djs/profile
David Bennett http://physics.nd.edu/people/faculty/david-bennett/
Scott Gaudi http://www.astronomy.ohio-state.edu/~gaudi/
Sascha Quanz http://www.astro.phys.ethz.ch/spf/people/quanzs/
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment