Cakram Protoplanet Ganda Bintang Beta Pictoris

Kredit: NASA, ESA, D. Golimowski (Universitas Johns Hopkins), D. Ardila (IPAC), J. Krist (JPL), M. Clampin (GSFC), H. Ford (JHU), dan G. Illingworth (UCO/Lick) dan Tim Sains ACS

Gambar terperinci Beta Pictoris, salah satu bintang terdekat dari tata surya, yang dibidik oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA, mengkonfirmasi eksistensi dua cakram protoplanet gas dan debu yang mengelilingi bintang. Obervasi Hubble juga menawarkan bukti baru tentang kehadiran setidaknya sebuah planet seukuran Jupiter yang mengorbit Beta Pictoris.

Temuan ini mengakhiri spekulasi selama satu dekade, terkait identitas sejati lekukan aneh pada cakram puing-puing sisa pembentukan bintang belia itu, yang ternyata adalah cakram protoplanet lain. Pemandangan terbaru yang disajikan instrumen Advanced Camera for Surveys (ACS) Hubble, dianggap sebagai gambar terbaik Beta Pictoris dalam spektrum cahaya kasat mata, dengan jelas menunjukkan cakram sekunder dengan sudut kemiringan sekitar 4 derajat dari cakram primer. Cakram sekunder terpisah sekitar 24 miliar mil dari bintang induk, dan kemungkinan membentang lebih luas, kata para astronom.

Hasil studi telah dipublikasikan di Astronomical Journal edisi Juni 2006, oleh tim astronom di bawah pimpinan David Golimowski, dari Universitas Johns Hopkins di Baltimore, Maryland. Untuk mengamati cakram sekunder yang lebih redup, tim menggunakan coronagraph ACS yang mampu memblokir silau cahaya Beta Pictoris.

Penjelasan terbaik sebagai kesimpulan observasi, adalah eksistensi sebuah planet tak terlihat dengan rentang massa antara 1-20 kali massa Jupiter yang mengorbit dari dalam cakram sekunder. Gravitasi kandidat planet menyapu material dari cakram primer.

“Tak sekadar lengkungan, observasi Hubble menunjukkan dua konsentrasi debu dalam dua cakram yang terpisah,” kata Golimowski. “Temuan itu juga memperkuat dugaan dua sistem planet (tata surya) bisa saja terbentuk di dua bidang orbit yang berbeda. Kita tahu hal semacam ini bisa saja terjadi, karena orbit planet-planet di tata surya kita sendiri cenderung condong beberapa derajat dari orbit Bumi. Mungkin bintang yang membentuk lebih dari satu cakram debu, akan dianggap wajar selama pembentukan sistem bintang.”

Skema Cakram Protoplanet Beta Pictoris.
Kredit: NASA, ESA, dan A. Feild (STScI)

Simulasi komputer yang dibuat oleh David Mouillet dan Jean-Charles Augereau dari Grenoble Observatory di Prancis, menunjukkan bagaimana cakram debu sekunder terbentuk. Gaya gravitasi dari sebuah planet dengan orbit miring, menarik batuan/es berukuran kecil yang disebut planetesimal dari cakram utama, dan membawanya ke orbit yang sejajar dengan planet. Gangguan gravitasi yang dialami, menyebabkan planetesimal saling bertabrakan dan menghasilkan cakram debu sekunder yang terlihat pada gambar terbaru Hubble.

Para astronom belum bisa menjelaskan mengapa planet ini (jika memang benar ada) memiliki lintasan orbit yang cenderung tak sejajar. Namun, simulasi komputer yang dibuat oleh beberapa tim penelitian, menunjukkan kandidat planet berawal dari bidang orbit yang sejajar, kemudian karena interaksi gravitasi, dengan cepat menempati orbit yang terpisah dari cakram primer. Apa pun prosesnya, kemiringan empat derajat orbit planet yang diduga mengganggu Beta Pictoris, tak terlalu berbeda dengan kemiringan orbit beberapa derajat yang terlihat di tata surya kita.

“Umur butiran debu sebenarnya relatif pendek, mungkin hanya beberapa ratus ribu tahun,” Golimowski menjelaskan. “Jadi temuan cakram primer dan sekunder di sekitar bintang berusia 10 hingga 20 juta tahun, mengindikasikan mereka sedang diisi ulang oleh tabrakan antar planetesimal.”

Beta Pictoris terletak 63 tahun cahaya di rasi selatan Pictor. Meskipun usianya jauh lebih muda daripada Matahari, ukuran Beta Pictoris dua kali lebih besar dan sembilan kali lebih terang. Beta Pictoris adalah target penelitian menarik sejak lebih dari 20 tahun yang lalu, setelah Infrared Astronomical Satellite NASA mendeteksi limpahan radiasi inframerah darinya. Para astronom mengaitkannya dengan kehadiran debu circumstellar yang hangat.

Gambar multi panjang gelombang Beta Pictoris.
Kredit: NASA, ESA dan D. Golimowski (Universitas Johns Hopkins)

Cakram debu pertama kali dicitrakan oleh teleskop berbasis darat pada tahun 1984. Koleksi gambar teleskop berbasis darat menunjukkan orientasi sudut pandang yang hampir edge-on bagi para pengamat di Bumi. Observasi Hubble pada tahun 1995 mengungkap lengkungan yang terlihat pada cakram.

Pada tahun 2000, Space Telescope Imaging Spectrograph Hubble kembali mengkonfirmasi lengkungan. Studi terakhir oleh tim astronom yang dipimpin Sara Heap dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt Maryland, menggagas lengkungan yang terlihat pada cakram adalah cakram sekunder dengan kemiringan orbit sekitar 4 derajat dari cakram primer. Beberapa tim astronom mengaitkan lengkungan itu dengan kemiringan orbit sebuah planet dari cakram primer.

Pelajari lebih lanjut di artikel: Cakram Protoplanet Gas dan Debu Beta Pictoris

Ditulis oleh: Staf hubblesite.org

Sumber: Hubble Reveals Two Dust Disks Around Nearby Star Beta Pictoris

#terimakasihgoogle