TOI 1338 b, Planet Sirkumbiner Pertama Misi TESS NASA

Ilustrasi siluet TOI 1338 b terhadap kedua bintang induknya. TESS hanya mendeteksi transit dari bintang yang lebih besar.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Chris Smith

Saat menyelesaikan tahun pertamanya di bangku Sekolah Menengah Atas Scarsdale New York, Wolf Cukier bergabung dengan Pusat Antariksa Goddard NASA di Greenbelt Maryland, sebagai pelajar magang musim panas pada tahun 2019. Cukier mendapat tugas untuk meneliti berbagai variasi dalam skala kecerahan bintang yang ditangkap oleh Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA dan mengunggahnya ke proyek citizen science Planet Hunters TESS.

“Saya sedang menganalisis data yang ditandai sebagai gerhana biner, sistem dua bintang yang saling mengorbit dan dari sudut pandang kita menghasilkan gerhana setiap satu kali orbit,” kata Cukier. “Sekitar tiga hari masa magang, saya melihat sinyal dari sistem TOI 1338. Semula saya berpikir itu adalah gerhana bintang, tetapi timingnya tidak tepat. Ternyata itu sebuah planet.”

Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA

Para peneliti yang menganalisis data dari TESS telah menemukan planet sirkumbiner pertama misi TESS. Diberi kode TOI 1338 b, planet sirkumbiner yang mengorbit dua bintang sekaligus ini sekitar 6,9 kali lebih besar daripada Bumi atau di antara rentang ukuran Neptunus dan Saturnus. TOI 1338 b terletak 1.300 tahun cahaya dari Bumi di rasi Pictor. Karena saling mengorbit, kedua bintang selalu menghasilkan gerhana biner yang terjadi ketika salah satu dari mereka menyelesaikan satu kali orbit dari sudut pandang kita.

Bintang utama sekitar 10% lebih masif daripada Matahari kita, sementara bintang kedua lebih dingin dan redup, hanya sepertiga massa Matahari. Transit TOI 1338 b terjadi secara tidak teratur, setiap 93-95 hari sekali, dengan jarak dan durasi yang berbeda-beda mengingat pergerakan orbit kedua bintang induknya. TESS hanya melihatnya transit di depan bintang utama, karena transit bintang kedua yang terlalu redup lebih sulit dideteksi. Meskipun akan mengorbit dengan stabil setidaknya untuk 10 juta tahun ke depan, namun sudut orbitnya menurut orientasi kita selalu berubah, sehingga transit TOI 1338 b hanya bisa dideteksi hingga bulan November 2003 dan baru bisa deteksi kembali delapan tahun kemudian.

Penemuan telah dipaparkan saat pertemuan rutin ke-235 American Astronomical Society, yang digelar pada hari Senin, 6 Januari 2019 di Honolulu. Makalah ilmiah yang ditulis oleh Cukier bersama para ilmuwan dari Goddard, Universitas Negeri San Diego, Universitas Chicago dan lembaga-lembaga lain, telah diserahkan untuk dipublikasikan ke jurnal ilmiah.

TESS dipersenjatai dengan empat kamera yang masing-masing mengambil gambar full-frame dari sepetak langit setiap 30 menit selama 27 hari. Para ilmuwan menggunakan observasi TESS untuk menghasilkan grafik skala kecerahan bintang yang selalu berubah seiring waktu. Ketika sebuah planet melintas di depan bintang induk dari sudut pandang kita (transit), skala kecerahan bintang akan menurun.

Tetapi planet sirkumbiner yang mengorbit dua bintang sekaligus lebih sulit dideteksi daripada planet yang mengorbit bintang tunggal.

“Inilah jenis sinyal yang harus diperjuangkan melalui algoritma,” kata penulis utama makalah ilmiah Veselin Kostov dari SETI Institute dan Goddard. “Mata manusia sangat jeli menemukan pola dalam data, terutama pola non-periodik sebagaimana yang kita lihat dalam transit sistem ini.”

Hal ini menjelaskan mengapa Cukier harus secara visual memeriksa setiap transit potensial. Sebagai contoh, Cukier awalnya mengira transit TOI 1338 b dihasilkan oleh bintang kedua yang melintas di depan bintang utama, tetapi timing gerhana tidak sesuai.

Setelah mengidentifikasi TOI 1338 b, tim menggunakan paket software yang disebut eleanor, diambil dari nama Eleanor Arroway, karakter utama novel “Contact” yang ditulis Carl Sagan, untuk mengkonfirmasi sinyal transit sebenarnya yang tidak dihasilkan oleh instrumen.

“Dari seluruh gambar yang terkumpul, TESS telah memantau jutaan bintang,” kata rekan penulis makalah ilmiah Adina Feinstein, seorang mahasiswa pascasarjana dari Universitas Chicago. “Itulah sebabnya tim menciptakan eleanor yang dapat diakses dan diunduh oleh publik, dianalisis dan memvisualisasikan data transit. Kami mendesainnya untuk mempelajari planet, tetapi komunitas lain juga bisa menggunakannya untuk mempelajari bintang, asteroid, dan bahkan galaksi.”

TOI 1338 juga telah dipelajari melalui survei kecepatan radial yang mengukur pergerakannya di sepanjang garis pandang para pengamat di Bumi. Tim menggunakan arsip data ini untuk menganalisis sistem dan mengkonfirmasi planet sirkumbiner.

Misi Kepler dan K2 NASA sebelumnya juga telah menemukan 12 planet sirkumbiner dalam 10 sistem biner, semuanya mirip TOI 1338 b. Observasi sistem biner cenderung mengungkap planet yang berukuran lebih besar, kata Kostov. Transit planet berukuran kecil tidak terlalu berpengaruh terhadap skala kecerahan bintang. TESS diharapkan mampu mengamati ratusan ribu fenomena gerhana biner selama dua tahun pertama misi, jadi masih ada banyak planet sirkumbiner yang menunggu untuk ditemukan.

Ditulis oleh: Jeanette Kazmierczak, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, www.nasa.gov, editor: Francis Reddy

Sumber: NASA’s TESS Mission Uncovers Its 1st World With Two Stars

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa