Eksoplanet Raksasa Mengorbit Bintang Katai Merah Berukuran Mungil

Jupiter panas NGTS-1b yang satu ini sangat aneh. Selain mengorbit dari jarak dekat, ia mengorbit bintang induk yang berukuran mungil.
NASA/AMES/JPL-CALTECH

Tepat saat perayaan Halloween, para astronom mengumumkan penemuan sebuah eksoplanet “monster” yang mengintai di sekitar sebuah bintang berukuran mungil.

Diberi kode NGTS-1b, planet di luar tata surya ini terletak sekitar 600 tahun cahaya dari Bumi. Meskipun ukurannya setara dengan Jupiter, namun massanya 20% kurang masif. Karena mengorbit bintang induk dari jarak dekat, maka ia disebut “Jupiter panas”. NGTS-1b mengitari bintang setiap 2,6 hari sekali, sementara suhu permukaannya mencapai 530 derajat Celcius.

Sejauh ini, mungkin tidak terdengar terlalu luar biasa, mengingat banyak Jupiter panas yang telah ditemukan dalam orbit yang sangat rapat di galaksi kita. Tetapi bintang induk NGTS-1b adalah bintang tipe-M yang disebut katai merah, dan menurut model pembentukan planet yang diyakini secara luas, mustahil bintang yang berukuran kecil dapat menjadi induk bagi sebuah planet kelas berat semacam itu.

Ilustrasi bintang katai merah yang terbit di atas planet NGTS-1b.
Universitas Warwick/Mark Garlic

Jika dibandingkan dengan rasio antara ukuran bintang induk dengan planet yang mengorbit, NGTS-1b adalah planet terbesar yang pernah ditemukan, dan eksistensinya di sistem NGTS-1 telah membingungkan para astronom.

“Penemuan NGTS-1b sangat mengejutkan kami, planet masif seperti itu seharusnya tidak mengorbit bintang berukuran kecil,” ungkap Daniel Bayliss dari Universitas Warwick di Inggris, dalam sebuah pernyataan. “Inilah eksoplanet pertama yang kami temukan dengan fasilitas terbaru NGTS yang menantang model tentang bagaimana planet terbentuk.”

Bersama tim ilmuwan, Bayliss menggunakan Next-Generation Transit Survey (NGTS) untuk menghasilkan penemuan ini. Katai merah adalah bintang berukuran kecil yang sangat redup. Meskipun relatif sulit diamati, populasi bintang katai merah mendominasi galaksi Bima Sakti dan telah banyak yang ditemukan menjadi induk bagi sistem planet. Namun belum pernah ada yang ditemukan sistem dengan proporsi ukuran planet yang begitu mengerikan seperti NGTS-1b.

“Meskipun tergolong planet monster, NGTS-1b relatif sulit ditemukan karena bintang induknya berukuran kecil dan redup,” jelas Peter Wheatley dari Universitas Warwick yang memimpin proyek NGTS, “Bintang katai mendominasi populasi bintang di alam semesta, jadi barangkali akan ada planet raksasa serupa yang menunggu untuk ditemukan.”

Menantang Teori

Sebuah bintang terbentuk saat gumpalan gas dari awan molekuler di ruang antarbintang runtuh di bawah gaya gravitasinya sendiri. Setelah memadat, fusi nuklir dimulai sekaligus protostar terbentuk. Seiring waktu, sisa material protostar (bahan baku sistem planet) akan membentuk cakram protoplanet yang mengitari protostar. Ukuran bintang sebanding dengan berapa banyak material yang tersedia selama proses pembentukannya, semakin banyak material, maka semakin besar ukuran bintang. Logika serupa juga berlaku bagi planet yang terbentuk di cakram protoplanet, semakin banyak material maka semakin besar ukuran planet.

Katai merah juga mengambil peran sebagai induk bagi planet terestrial (berbatu) yang lebih kecil, sebuah fakta yang menjadikannya menarik dalam upaya pencarian eksoplanet “mirip Bumi”. Tapi seharusnya tidak tersedia cukup material selama proses pembentukan katai merah yang menghasilkan planet raksasa sekelas Jupiter di cakram protoplanet. Inilah mengapa NGTS-1b seolah menantang model pembentukan planet.

“Tantangan kami sekarang adalah untuk mengetahui seberapa umum tipe planet serupa di galaksi Bima Sakti, dan dengan fasilitas baru NGTS, kami mendapatkan instrumen yang tepat untuk mengungkapnya,” tambah Bayliss, rekan penulis makalah studi yang telah dipublikasikan di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

NGTS besutan ESO yang ditempatkan di Observatorium Paranal, Chili, terus melakukan survei langit terhadap bintang katai tipe K dan M. NGTS didesain untuk sensitif terhadap cahaya merah, panjang gelombang yang dipancarkan oleh bintang-bintang katai yang redup.

Ilustrasi NGTS yang mengemban misi untuk menemukan eksoplanet melalui metode transit.
ESO/G. LAMBERT

Menerapkan “metode transit” untuk menemukan eksoplanet, NGTS mendeteksi penurunan lemah skala kecerahan cahaya bintang induk saat sebuah planet transit atau melintas di depannya menurut sudut pandang para pengamat di Bumi. Dalam kasus NGTS-1b, cahaya bintang meredup setiap 2,6 hari, yang berhubungan dengan periode orbital planet raksasa Jupiter panas tersebut. Begitu teleskop mendeteksi eksoplanet, para astronom dapat memperkirakan ukuran planet yang sedang transit di depan bintang induk, kemudian studi tindak lanjut oleh observatorium lain mengukur massa planet dengan melihat “goyangan” bintang induk.

Kini setelah sistem aneh ini ditemukan, para astronom berharap dapat menemukan lebih banyak sampel untuk memahami bagaimana planet masif seperti NGTS-1b berevolusi di sekitar katai merah.

“Setelah bekerja selama hampir satu dekade untuk mengembangkan jajaran teleskop NGTS, sungguh mengembirakan mengetahuinya menemukan tipe planet baru yang tak terduga,” pungkas Wheatley. “Saya tidak sabar untuk melihat seperti apa jenis planet baru menarik lainnya yang dapat NGTS temukan.”

Ditulis oleh: Ian O'neill, science.howstuffworks.com

Sumber: Monstrous Alien World Orbits Puny Red Dwarf Star

#terimakasihgoogle