Ilustrasi
AU Mic b yang mengorbit bintang induk katai merah, sekitar 32 tahun cahaya dari
Bumi di rasi selatan Microsopium.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard
NASA/Chris Smith (USRA)
Selama
lebih dari satu dekade, para astronom berupaya untuk mengungkap planet yang
mengorbit AU Microscopii, bintang terdekat yang masih dikelilingi oleh puing-puing
material yang tersisa dari proses pembentukan AU Microscopii. Sekarang, satu
tim astronom yang menganalisis arsip data dari Transiting Exoplanet Survey Satellite dan Teleskop Antariksa Spitzer
NASA, telah melaporkan penemuan sebuah planet seukuran Neptunus yang mengorbit
bintang muda AU Microscopii dari jarak dekat.
TESS
dan Spitzer telah menemukan sebuah planet baru seukuran Neptunus yang mengorbit
AU Microscopii, bintang katai merah belia yang dikelilingi oleh cakram
puing-puing material.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA
Disingkat
AU Mic, sistem ini menyediakan laboratorium unik untuk mempelajari bagaimana
planet dan lapisan atmosfernya terbentuk, berevolusi dan berinteraksi dengan
bintang induk.
“AU
Mic adalah bintang katai merah (tipe M) belia yang dikelilingi oleh cakram puing-puing
material dengan sebuah gumpalan debu raksasa yang bergerak mengitari bintang
induk. Berkat TESS dan Spitzer, identitas gumpalan debu raksasa tersebut adalah
sebuah planet yang mengorbit AU Mic,” ungkap mahasiswa doktoral Bryson Cale
dari Universitas George Mason di Fairfax, Virginia. “Belum pernah ada sistem
serupa lain yang fitur-fitur pentingnya telah diperiksa seperti AU Mic.”
Penemuan
planet baru yang diberi kode AU Mic b dilaporkan dalam makalah ilmiah yang
dipublikasikan di jurnal Nature edisi
24/06. Makalah ilmiah ditulis oleh Peter Plavchan, asisten profesor fisika dan
astronomi di Universitas George Mason.
AU
Mic adalah bintang katai merah dingin yang diperkirakan baru berusia 20-30 juta
tahun. Sebagai perbandingan, Matahari kita telah berusia sekitar 4,5 miliar
tahun. Karena masih sangat belia, sebagian besar panas AU Mic dihasilkan oleh
gaya gravitasinya sendiri yang menarik dan memampatkannya. Hanya sekitar 10%
energi AU Mic berasal dari aktivitas fusi nuklir yang melebur hidrogen menjadi
helium di inti bintang.
AU
Mic terletak 31,9 tahun cahaya di rasi selatan Microscopium dan menyusun ikatan
bintang terdekat yang disebut Beta
Pictoris Moving Group, menurut nama bintang tipe A yang lebih besar dan
lebih panas di dalam grup yang diorbit oleh dua planet dan juga dikelilingi
oleh cakram puing-puing material.
Meskipun
bintang-bintang penyusun Beta Pictoris
Moving Group usianya setara, namun planet-planet mereka sangat berbeda. Planet
AU Mic b mengorbit dari jarak yang begitu dekat, bahkan menyelesaikan satu kali
obit setiap 8,5 hari. Dengan massa sekitar 58 kali Bumi, AU Mic b tergolong
sebagai planet mirip Neptunus. Sedangkan planet Beta Pictoris b dan c, setidaknya
50 kali lebih masif daripada AU Mic b dan menyelesaikan satu kali orbit
mengitari bintang induk Beta Pictoris setiap 21 dan 3,3 tahun.
“Kami
menduga AU Mic b pertama kali terbentuk jauh dari bintang induk dan bermigrasi
ke orbitnya saat ini, fenomena yang dapat terjadi ketika planet berinteraksi
secara gravitasi dengan cakram material gas atau dengan planet-planet lain,” jelas
rekan penulis makalah ilmiah Thomas dari Universitas Maryland di Baltimore
County, sekaligus ilmuwan proyek TESS di Penerbangan Antariksa Goddard NASA di
Greenbelt Maryland. “Sebaliknya, orbit Beta Pictoris b tampaknya tidak terlalu banyak
berubah. Perbedaan antara kedua sistem yang berusia setara ini menyediakan
informasi terkait proses pembentukan dan migrasi orbit planet.”
Mendeteksi
planet di sekitar bintang seperti AU Mic bukanlah hal yang mudah.
Bintang-bintang belia kerap memiliki medan magnet kuat dan ditutupi oleh bintik-bintik
bintang, wilayah di permukaan bintang yang lebih dingin, lebih gelap dan sangat
magnetik, seperti bintik surya di Matahari kita. Bintik bintang kerap
meletuskan suar bintang, yang berkontribusi pada perubahan skala kecerahan
bintang.
Ketika
TESS mengamati AU Mic pada bulan Juli dan Agustus 2018, katai merah tersebut
menghasilkan banyak suar bintang, beberapa di antaranya bahkan lebih kuat
daripada suar terkuat Matahari yang pernah didokumentasikan. Jadi tim harus melakukan
analisis terperinci untuk menghilangkan efek suar bintang dari data TESS.
Ketika
sebuah planet melintas di depan bintang induk dari sudut pandang kita, fenomena
yang disebut transit, planet menyebabkan skala kecerahan cahaya bintang induk
menurun lemah. TESS memantau satu petak besar langit yang disebut sektor selama
27 hari dan mengambil gambar secara teratur yang memungkinkan para ilmuwan
untuk melacak perubahan skala kecerahan bintang.
Terletak
sekitar 32 tahun cahaya dari Bumi, AU Microscopii adalah salah satu sistem
planet termuda yang pernah diamati oleh para astronom. AU Mic b ditampilkan
dalam poster terbaru NASA, sebagai bagian dari seri Galaxy of Horrors, program informatif yang menghibur kolaborasi
antara para ilmuwan dan ilustrator di Exoplanet
Exploration Program Office NASA.
Kredit: NASA-JPL/Caltech
Penurunan
skala kecerahan bintang secara periodik mengindikasikan kehadiran planet yang
sedang transit. Biasanya, dibutuhkan setidaknya dua kali observasi transit untuk
mendeteksi sebuah planet.
“Mungkin
kami beruntung karena dua dari tiga transit berlangsung saat TESS berada di
titik terdekat dari Bumi. Saat berada di titik terdekat, TESS berhenti
mengamati karena harus mengirim semua arsip data ke Bumi,” tambah rekan penulis
makalah ilmiah Diana Dragomir dari Universitas New Mexico di Albuquerque. “Untuk
mengisi kekosongan, kami memperoleh waktu operasional Spitzer yang menangkap dua
transit tambahan pada tahun 2019 dan memungkinkan kami untuk mengkonfirmasi
periode orbital AU Mic b.”
Spitzer
adalah observatorium antariksa inframerah multifungsi yang beroperasi dari
tahun 2003 hingga 30 Januari 2020. Spiter terbukti ampuh untuk mendeteksi dan
mempelajari eksoplanet yang mengorbit bintang-bintang katai dingin. Spitzer mengirim
arsip data obervasi AU Mic selama tahun terakhir masa operasionalnya.
Karena
jumlah cahaya yang diblokir oleh transit tergantung pada ukuran planet dan
jarak orbit, transit TESS dan Spitzer menyediakan perhitungan langsung ukuran
AU Mic b. Analisis pengukuran menyimpulkan AU Mic b sekitar 8% lebih besar daripada
Neptunus.
Observasi
tindak lanjut menggunakan teleskop berbasis darat memberikan ambang batas atas
untuk massa planet. Karena mengorbit dari jarak dekat, gaya gravitasi AU Mic b membuat
bintang induk sedikit goyang. Menggabungkan pengamatan dari W. M. Keck
Observatory, InfraRed Telescope Facility
NASA di Hawaii dan European Southern
Observatory di Chili, tim menyimpulkan massa AU Mic b sekitar 58 kali Bumi.
“Ada
kandidat sinyal transit tambahan di dalam data TESS, dan TESS akan kembali
mempelajari AU Mic akhir tahun,” pungkas Plavchan. “Kami terus memantau AU Mic dengan
menerapkan metode kecepatan radial.”
Selama
beberapa dekade, AU Mic telah menggugah minat para astronom sebagai induk sistem
planet terdekat berusia belia dengan cakram puing-puing material terang. Setelah
TESS dan Spitzer menemukan AU Mic b, sistem ini adalah laboratorium ideal untuk
memahami proses pembentukan dan evolusi bintang dan planet selama beberapa
dekade mendatang.
Penulis
dan editor: Francis Reddy, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA,
www.nasa.gov
Komentar
Posting Komentar