Cakram Protoplanet Gas dan Debu Beta Pictoris

Kredit: NASA, ESA, D. Apai dan G. Schneider (Universitas Arizona)

Para astronom telah menggunakan teleskop antariksa Hubble NASA untuk mengambil gambar paling detail dari sebuah cakram protoplanet gas dan debu raksasa yang mengelilingi bintang Beta Pictoris berusia 20 juta tahun.

Dengan orientasi sudut pandang edge-on (terlihat dari samping), Beta Pictoris menjadi satu-satunya cakram puing-puing sisa pembentukan bintang yang dicitrakan secara langsung memiliki planet raksasa (ditemukan pada 2009). Karena periode orbit relatif pendek (diperkirakan antara 18 dan 22 tahun), para astronom mampu mengamati pergerakan masif planet raksasa hanya dalam waktu beberapa tahun. Observasi ini memperbolehkan para ilmuwan untuk mempelajari bagaimana cakram Beta Pictoris terdistorsi oleh eksistensi sebuah planet besar yang tertanam di dalam cakram.

Gambar terbaru Hubble dalam panjang gelombang cahaya kasat mata, melacak cakram protoplanet hingga ke dekat bintang induk, pada jarak sekitar sekitar 650 juta mil (kisaran radius orbit Saturnus-Matahari).

“Beberapa simulasi komputer memprediksi struktur yang lebih kompleks untuk cakram bagian dalam, mengingat tarikan gaya gravitasi planet raksasa. Gambar-gambar terbaru mengungkap cakram bagian dalam dan mengkonfirmasi struktur yang diprediksi simulasi komputer. Temuan ini memvalidasi model yang akan membantu kita untuk menyimpulkan kehadiran eksoplanet lain di dalam cakram,” kata Daniel Apai dari Universitas Arizona. Planet raksasa gas dalam sistem Beta Pictoris dicitrakan secara langsung enam tahun yang lalu dalam panjang gelombang cahaya inframerah oleh Very Large Telescope milik European Southern Observatory (ESO).

Ketika gambar terbaru Hubble dibandingan dengan gambar lama Hubble yang diambil pada tahun 1997, para astronom mendapati distribusi debu pada cakram yang hampir tak berubah selama 15 tahun, meskipun seluruh struktur mengorbit bintang seperti komidi putar. Hal ini berarti struktur cakram sama sekali tak mengalami kendala saat harus berotasi dalam periode waktu yang sama dengan planet raksasa di dalamnya.

Pada tahun 1984, Beta Pictoris menjadi bintang pertama yang ditemukan menjadi induk cakram protoplanet puing-puing debu tipe light-scattering (menghamburkan cahaya bintang). Sejak saat itu, Beta Pictoris telah menjadi target penelitian intensif Hubble dan teleskop-teleskop berbasis darat lainnya. Observasi spektroskopi Hubble pada tahun 1991 juga menemukan bukti eskistensi komet di luar tata surya yang diketahui sering jatuh ke bintang.

Cakram relatif mudah diamati mengingat orientasinya sudut pandangnya edge-on, dan bagian tepi sangat cerah karena sejumlah besar debu menghamburkan cahaya bintang. Terlebih lagi, jarak Beta Pictoris dari Bumi hanya 63 tahun cahaya, lebih dekat dibandingkan sistem cakram protoplanet lainnya.

Meskipun dari sekitar dua lusin total cakram protoplanet light-scattering yang ditemukan hampir seluruhnya telah diamati oleh Hubble, Beta Pictoris tetap menjadi sampel pertama dan terbaik dari sebuah tata surya (sistem planet) muda, kata para peneliti.

Satu hal pasti tentang cakram protoplanet yang para astronom pelajari baru-baru ini, adalah struktur dan jumlah debu yang sangat beragam dan kemungkinan terkait dengan lokasi dan massa planet dalam sistem tersebut. “Cakram protoplanet Beta Pictoris adalah prototipe untuk sistem puing-puing sisa pembentukan bintang, meskipun bukanlah tipe yang dianggap ideal,” kata Glenn Schneider, rekan penulis makalah studi dari Universitas Arizona.

Cakram Beta Pictoris sangat berdebu, kemungkinan karena disebabkan tabrakan masif antara benda-benda seukuran planet dengan asteroid yang tertanam di dalam cakram. Khususnya, struktur terang debu dan gas mirip lobus di sisi barat daya cakram, kemungkinan dihasilkan oleh tabrakan dengan benda seukuran planet Mars.

Kedua gambar di atas diambil pada tahun 1997 dan 2012 menggunakan instrumen Space Telescope Imaging Spectrograph Hubble, yang dipersenjatai coronograph untuk memblokir silau cahaya bintang induk sehingga cakram bisa teramati.

Ditulis oleh: Staf hubblesite.org

Sumber: Hubble Gets Best View of a Circumstellar Debris Disk Distorted By a Planet

#terimakasihgoogle