Para
astronom terus mengumpulkan bukti eksistensi planet kedua yang mengorbit
bintang terdekat dari Matahari.
 |
| Ilustrasi sistem planet Proxima Centauri. Kandidat planet Proxima c beserta sistem cincin yang menyertainya (di sebelah kanan) terlihat di tepi bagian dalam cakram puing-puing, sementara planet Proxima b (di sebelah kiri) yang telah dikonfirmasi keberadaannya terletak lebih dekat dengan bintang induk (tengah). Kredit: Lorenzo Santinelli |
Proxima
Centauri, bintang terdekat dari Matahari kita, kemungkinan memiliki planet
kedua.
“Tetap
kemungkinan”, karena para astronom pertama kali mengumumkan kandidat dunia baru
ini pada bulan April 2019, berdasarkan observasi dan analisis yang belum
dipublikasikan atau ditinjau oleh rekan sejawat. Kandidat planet ini sekarang
dipelajari dengan lebih seksama dan didukung oleh data-data tambahan, tulis
makalah ilmiah yang melaporkan penemuan potensial di jurnal Science Advances. Namun hasil studi belum berani menyimpulkan dan
planet masih dianggap sebagai fatamorgana.
“Sejak
pertama kali kami mengamati sinyal [planet potensial] ini, kami berusaha untuk menjadi
musuh terburuknya,” kata astronom Fabio Del Sordo dari Universitas Kreta di
Yunani yang memelopori studi bersama kolega Mario Damasso dari Observatorium
Astrofisika Turin di Italia. “Kami mencoba berbagai instrumen untuk membuktikan
bahwa kami salah, tetapi kami selalu gagal. Namun, semua pintu keraguan dan skeptisme
harus tetap terbuka lebar.”
Esensi
penting kandidat Proxima c masih tidak berubah sejak tahun lalu. Menyelesaikan
satu kali orbit penuh sekitar 1.900 hari dan hampir tidak memperoleh panas
yang cukup dari bintang induk Proxima Centauri, kandidat Proxima c akan menjadi
bola beku yang diselimuti gas, dengan rentang massa enam sampai delapan kali
lebih masif daripada Bumi, (kategori Bumi super), meskipun cenderung lebih
mirip “Neptunus mini”.
Aurora
menakjubkan bisa saja melingkari kandidat planet, yang dipicu interaksi medan
magnet dengan suar intens bintang induk dan kemungkinan memiliki sistem cincin yang luas. Kandidat
akan mendampingi planet Proxima b yang ukurannya lebih kecil dan lebih dekat
dari bintang induk. Proxima b adalah sebuah sebuah dunia mirip Bumi yang
ditemukan pada tahun 2016 di zona layak huni bintang induk, wilayah ideal yang
tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin yang berpotensi menopang air cair di
permukaan planet.
Sejak
penemuan Proxima b, para astronom telah menyatakan komitmen untuk terus
mempelajari planet terdekat yang secara teori bisa menjadi tempat perlindungan
bagi kehidupan. Karena planet-planet di wilayah terluar dapat memengaruhi
habitabilitas planet-planet di wilayah terdalam (misalnya melontari mereka dengan komet dan asteroid, seperti
yang mungkin telah dilakukan oleh Jupiter dan Saturnus di awal sejarah tata
surya kita), studi anggota jauh sistem planet Proxima Centauri dapat menyediakan bukti kuat.
Kandidat
Proxima c juga dapat menjadi elemen kunci untuk memahami bagaimana sistem
planet tumbuh dan berevolusi di sekitar bintang katai merah seperti Proxima
Centauri yang ukurannya jauh lebih kecil dan suhunya lebih dingin daripada
Matahari kita. Selain itu, bintang katai merah mendominasi populasi bintang di
galaksi Bima Sakti, hingga 2/3 total bintang. Mengorbit dari jarak jauh,
kandidat planet melampaui “garis salju” Proxima Centauri, batas wilayah yang
mengubah molekul air menjadi es padat. Garis salju juga merupakan wilayah ideal
yang diharapkan oleh para astronom untuk menemukan banyak Bumi super dan
Neptunus mini.
Lantas,
bagaimana kandidat Proxima c terpisah begitu jauh dari bintang induk?
Dibutuhkan revisi substansial teori pembentukan planet untuk menjawab
pertanyaan ini.
Goyangan Bintang
Bukti
terbaik eksistensi Proxima c adalah deteksi goyangan bintang induk. Planet
dapat ditemukan melalui tarikan gaya gravitasi yang memengaruhi bintang induk,
yang apabila diamati dari Bumi, bintang induk terlihat goyang. Dipelajari dengan
seksama, eksistensi planet bermanifestasi sebagai goyangan pada bintang, yang
tercatat sebagai osilasi antara ujung merah dan biru spektrum bintang.
Pengulangan goyangan bintang menunjukkan periode orbital planet, sedangkan
amplitudo memberikan perkiraan massa planet.
Planet
raksasa yang mengorbit sangat dekat dengan bintang induk bahkan menciptakan
goyangan kuat yang terlihat jelas, tetapi planet yang lebih kecil hanya
menciptakan goyangan lemah sehingga dibutuhkan model komputer dari serangkaian
data yang dikumpulkan bertahun-tahun untuk mengungkap kehadirannya.
Goyangan
yang dikaitkan dengan Proxima c adalah pergeseran posisi bintang sekitar satu
meter per detik, dipengaruhi oleh gaya gravitasi kandidat dengan durasi orbit
lima tahun. Untuk mengkonfirmasinya, telah dilakukan pengukuran selama hampir
dua dekade menggunakan dua instrumen, High
Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) dan Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES), yang diinstal
di masing-masing teleskop milik European
Southern Observatory (ESO) di Chili.
Kendala
yang dihadapi adalah banyaknya faktor lain yang dapat mengimitasi tarikan
gravitasi kandidat, seperti bintik bintang, bentuk aktivitas kosmik lainnya dan
ketidakstabilan optik. Akibatnya, sejarah perburuan bakal planet Proxima c
dipenuhi pengumuman goyangan bintang yang akhirnya terbukti hanyalah ilusi. Dalam
makalah ilmiah mereka, Damasso, Del Sordo bersama tim telah merinci
langkah-langkah rumit untuk menyingkirkan sebanyak mungkin derau sinyal kosmik dan
instrumental, namun, klaim mereka tetap kontroversial.
“Deteksi
ini memicu perdebatan,” kata astronom Paul Robertson dari Universitas California
yang tidak terlibat penelitian. “Belum pernah ada contoh deteksi [goyangan]
sebuah planet dengan amplitudo yang begitu lemah dalam periode yang begitu lama,
dan signifikansi statistik yang diklaim rendah dibandingkan banyak deteksi
lainnya. Memang belum tentu salah, tetapi memerlukan konfirmasi dari observasi
tindak lanjut.”
Instrumen
terbaru pemburu goyangan bintang besutan ESO, Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic
Observations (ESPRESSO), telah menjelajahi Proxima Centauri dan banyak
bintang lainnya untuk menemukan planet-planet kecil dari puncak gunung di
Chili. Tetapi metode pencarian yang diterapkan membutuhkan observasi selama bertahun-tahun
untuk menghasilkan terobosan. Oleh karena itu, para astronom harus mengandalkan
metode lain untuk mengumpulkan lebih banyak bukti eksistensi Proxima c.
Konspirasi atau Kebetulan?
Jika
klaim penemuan Proxima c hanya didasarkan pada goyangan bintang saja, kandidat
planet hanya akan mendekam sebagai arsip data sebelum dikonfirmasi, tetapi para
ilmuwan berani mengumumkan hasil studi mengingat sudah banyak bukti tidak
langsung yang meningkatkan peluang eksistensi nyata kandidat.
Pada
tahun 2017, para peneliti yang mempelajari Proxima Centauri menggunakan
teleskop radio Atacama Large
Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) ESO di Chili, mendeteksi sinyal
goyangan yang diduga dihasilkan tarikan gravitasi Proxima c. Sinyal bisa saja
berasal dari gelombang radio di tata surya kita sendiri atau emisi awan debu di
sekitar bintang, bahkan dari galaksi latar belakang yang lebih jauh. Observasi ALMA
juga menghasilkan petunjuk tentang sabuk debu yang mungkin diukir oleh Proxima
c atau planet-planet lain yang tak terdeteksi.
Damasso,
Del Sordo bersama tim telah mengajukan waktu operasional ALMA untuk observasi
tindak lanjut. Meskipun ditolak ESO, mereka diijinkan menggunakan aset ESO
lainnya, Spectro-Polarimetric
High-Contrast Exoplanet Research Instrument (SPHERE) untuk kembali
mengamati sistem Proxima Centauri. Studi kandidat Proxima c oleh tim Damasso
kini sedang berlangsung.
Dukungan
yang lebih bisa diandalkan muncul pada tahun 2018 dari Gaia, satelit milik
Badan Antariksa Eropa (ESA) yang menggunakan teknik astrometri untuk secara akurat
melacak posisi bintang dan memetakan miliaran bintang Bima Sakti. Menggabungkan
kumpulan arsip data dua tahunan Gaia yang bisa diakses oleh publik dengan
pengukuran satelit Hipparcos, satu tim astronom dipimpin Pierre Kervella dari Paris Observatory berhasil menemukan
sedikit anomali dalam gerakan Proxima Centauri. Goyangan lemah bintang dapat
dijelaskan dengan kehadiran sebuah planet yang massa dan orbitnya sangat mirip
dengan perkiraan tim Damasso.
“Saya
yakin teknik astrometri Gaia merupakan bagian paling penting untuk melengkapi
puzzle Proxima c”, kata anggota tim Gaia Alessandro Sozzetti dari Observatory of Turin, sekaligus rekan
penulis makalah ilmiah penemuan Proxima c. Selain menunjukkan eksistensi
kandidat, pengukuran gerakan Proxima Centauri oleh Gaia juga akan mengungkap
massa sejati Proxima c, memungkinkan para astronom untuk memprediksi usia,
kecerahan dan propertinya. Tetapi, pengukuran Gaia justru bisa menyangkal eksistensi
planet. Bukti yang mendukung atau menentang keberadaan Proxima c ada di hard drive ESA.
Gaia
mungkin sudah melakukan cukup observasi untuk mengetahui sifat potensial planet
dari gerakan anomali bintang, tulis penulis makalah ilmiah, tetapi sebagian
besar data mentah masih membutuhkan pemrosesan dan kalibrasi.
Tetangga Dekat Menarik
Pada
akhirnya, apakah dunia ini benar-benar nyata atau sekadar imajiner, pelajaran
terbesar yang bisa dipetik dari Proxima c mungkin berkaitan dengan revolusi perburuan
planet. Meskipun para astronom telah menemukan ribuan planet yang mengorbit
bintang selain Matahari, (puluhan ribu lain menunggu konfirmasi), sebagian
besar ditemukan di lokasi yang relatif jauh. Menemukan planet-planet terdekat
menawarkan peluang terbaik untuk studi lebih lanjut (bahkan studi tentang
kehidupan asing), justru lebih sulit dilakukan karena orientasi sudut pandang.
Pertimbangkanlah
upaya puluhan tahun hanya untuk menemukan dan mengkonfirmasi satu kandidat
planet terdekat. Proxima c telah menghabiskan banyak energi dan waktu para
astronom, termasuk persaingan jatah masa operasional teleskop dan instrumen
paling canggih di Bumi, dengan hasil yang masih belum pasti.
“Mencari
planet semacam ini di tengah banyaknya bintang-bintang lain yang tersebar di
antariksa, tentunya agak dipaksakan dalam hal investasi, waktu dan tantangan,” pungkas Del Sordo. Kalau begitu, mengapa kita berupa keras menemukannya? “Hasrat
klasik keingintahuan,” jawabnya. “Dunia-dunia jauh mungkin lebih mudah
ditemukan, tetapi mereka tidak bisa diakses. Dan hasrat keingintahuan atas
sistem ini, mungkin dapat diselesaikan di masa depan. Proxima adalah tetangga
terdekat kita di alam semesta luas. Bagaimana mungkin kita tidak terpesona
olehnya?”
Ditulis
oleh: Lee Billings, www.scientificamerican.com
Sumber:
The Curious Case of Proxima C
Komentar
Posting Komentar