Langsung ke konten utama

GQ Lupi b, Eksoplanet Raksasa atau Katai Coklat?

gq-lupi-b-eksoplanet-raksasa-atau-katai-coklat-informasi-astronomi
Kredit: ESO

Sejak penemuan pertama planet di luar tata surya pada tahun 1995, para astronom telah mengkonfirmasi sekitar 4.000 eksoplanet, sementara ribuan kandidat lainnya menunggu konfirmasi dari studi tindak lanjut. Sebagian besar di antaranya dideteksi melalui metode tidak langsung, seperti metode transit yang mendeteksi penurunan skala kecerahan cahaya bintang induk saat planet melintas di depannya, atau metode kecepatan radial yang mendeteksi goyangan bintang induk karena tarikan gaya gravitasi planet.

Sebenarnya para astronom lebih menyukai metode pencitraan langsung, karena menyediakan banyak informasi terkait karakteristik planet. Namun metode pencitraan langsung lebih sulit diterapkan, karena silau cahaya bintang induk yang menyembunyikan keberadaan planet.

Mengingat keterbatasan teknologi saat ini, para astronom cenderung menerapkan metode pencitraan langsung untuk mempelajari benda langit substellar yang sangat belia. Karena jauh lebih panas dan terang, objek substellar belia lebih mudah dideteksi daripada objek sejenis yang lebih tua.

Berdasarkan pendekatan ini, satu tim astronom internasional telah mendeteksi satu titik cahaya redup di samping bintang “gagal” katai coklat muda 2M1207 menggunakan Very Large Telescope (VLT) ESO pada tahun 2005. Observasi tindak lanjut menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA mengkonfirmasinya sebagai sebuah eksoplanet.

Pengiring Kecil

Sekarang, satu tim astronom lain telah menghasilkan terobosan penting lain dengan menemukan pengiring kecil bintang belia. Sejak beberapa tahun, tim telah mencari planet dan benda langit bermassa rendah, khususnya yang mengorbit bintang masih dalam proses pembentukan, menggunakan kombinasi metode pencitraan langsung dan kecepatan radial. Salah satu objek dalam daftar mereka adalah bintang GQ Lupi yang terletak sekitar 400-500 tahun cahaya dari Bumi di awan Lupus I (Serigala). GQ Lupi adalah bintang belia berusia antara 100.000-2 juta tahun yang masih dikelilingi oleh cakram protoplanet.

Para astronom mengamati GQ Lupi pada tanggal 25 Juni 2004 menggunakan instrumen optik adaptif NACO yang terpasang di Yepun, salah satu jajaran VLT di Cerro Paranal (Chili). NACO mampu mengatasi distorsi turbulensi atmosfer demi gambar inframerah-dekat resolusi tinggi.

Sebagaimana diperlihatkan pada gambar di atas, rangkaian eksposur NACO mengungkap pengiring kecil di dekat GQ Lupi, yang terpisah sekitar 100 AU dari bintang induk atau 2,5 kali jarak Pluto-Matahari. 1 AU adalah jarak Bumi-Matahari. Diberi kode GQ Lupi b, eksoplanet ini sekitar 250 kali lebih redup daripada GQ Lupi.

gq-lupi-b-eksoplanet-raksasa-atau-katai-coklat-informasi-astronomi
Ilustrasi perbandingan GQ Lupi b dan Jupiter.

Bergerak Satu Arah

Tim kemudian menyadari GQ Lupi sebelumnya telah diamati oleh Teleskop Subaru dan Teleskop Antariksa Hubble. Mereka lalu mengumpulkan arsip data Subaru dan Hubble demi analisis tindak lanjut.

Arsip data yang diperoleh pada Juli 2002 dan April 1999, juga mengindikasikan keberadaan objek pengiring, menyediakan informasi untuk pengukuran posisi kedua objek selama beberapa tahun dan memungkinkan tim untuk menentukan pergerakan sistem, apakah terikat secara gravitasi atau apakah pengiring sekadar objek latar belakang yang hanya kebetulan sejajar.

Tim menentukan jarak antara kedua objek tidak berubah selama selama periode waktu lima tahun yang dicakup oleh arsip data Subaru dan Hubble. Inilah bukti kuat bahwa kedua objek bergerak bersamaan. “Jika objek yang lebih redup sekadar objek latar belakang, tentunya kami akan mengamati perubahan jarak mereka, mengingat GQ Lupi terus bergerak di luar angkasa. Dari tahun 1999 hingga 2004, variasi jarak mereka tidak terlalu berubah,” ungkap penanggung jawab tim Ralph Neuhäuser dari Universitas Jena di Jerman. 

Eksoplanet atau Katai Coklat?

Untuk menentukan karakteristik GQ Lupi b, tim memanfaatkan optik adaptif NACO VLT untuk mengambil serangkaian spektrum dan menyimpulkan GQ Lupi b adalah objek yang sangat dingin, khususnya karena pita spektrum air dan CO. Dengan mempertimbangkan warna inframerah dan data spektral yang tersedia, kalkulasi model atmosfer menunjukkan suhu antara 1.600-2.500 derajat dan radius yang dua kali lebih besar daripada Jupiter.

Tapi seperti apa sebenarnya karakteristik GQ Lupi b? Apakah sebuah eksoplanet raksasa atau bintang “gagal” katai coklat yang kurang masif untuk menghasilkan reaksi fusi nuklir di bagian inti? Meskipun garis batas antara katai coklat dan eksoplanet raksasa masih menjadi bahan perdebatan, salah satu cara untuk membedakan mereka adalah melalui massa. Planet raksasa hanya menampung massa kurang dari 13 kali massa Jupiter (ambang batas untuk aktivitas fusi deuterium), sedangkan katai coklat jauh lebih masif.

Bagaimana dengan GQ Lupi b?

Sayangnya, observasi terbaru belum bisa menyimpulkan perkiraan langsung massa GQ Lupi b. Oleh karena itu, para astronom harus mengandalkan perbandingan model teoritis dengan objek serupa. Tapi cara ini tidak mudah diterapkan. Jika GQ Lupi dan GQ Lupi b terbentuk bersamaan, maka usia mereka masih sangat belia. Masalahnya model teoritis tidak bisa diterapkan untuk objek yang masih sangat belia, namun jika diterapkan, data hanya memberikan estimasi massa antara 3-42 massa Jupiter, yang mencakup domain planet raksasa dan katai coklat.

Model fase awal pembentukan katai coklat dan planet pengiringnya hingga saat ini belum diketahui, karena sangat sulit memodelkan keruntuhan awal awan gas mengingat kondisi di sekitar bintang induk yang sedang dalam proses pembentukan. Meskipun satu rangkaian model yang secara khusus dirancang untuk memodelkan objek yang masih sangat belia, memberikan estimasi terendah 1-2 kali massa Jupiter. Ralph Neuhäuser menjelaskan model terbaru ini masih membutuhkan kalibrasi, sebelum massa sistem dapat ditentukan secara akurat.

Tim juga menekankan, perbandingan antara spektrum VLT/NACO yang mereka peroleh dan model teoritis rekan penulis makalah ilmiah Peter Hauschildt dari Universitas Hamburg di Jerman, mengarahkan tim untuk menyimpulkan radius dan massa GQ Lupi b sekitar 2 kali Jupiter. Jika hasil ini benar, maka GQ Lupi b adalah eksoplanet termuda dengan massa terkecil yang pernah dicitrakan secara langsung.

Dibutuhkan observasi lebih lanjut untuk menentukan karakteristik GQ Lupi b. Jika GQ Lupi dan GQ Lupi b saling terikat secara gravitasi, maka GQ Lupi b membutuhkan waktu lebih dari 1.000 tahun untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari bintang induk. Durasi orbit selama ini tentu saja menyulitkan deteksi pergerakan orbital dalam waktu beberapa tahun. Oleh karena itu, tim berencana untuk menggelar observasi rutin terhadap GQ Lupi b menggunakan instrumen NACO VLT demi deteksi pergerakan orbital.

Ditulis oleh: Staf www.eso.org


#terimakasihgoogle

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Diameter Bumi

Kredit: NASA, Apollo 17, NSSDC   Para kru misi Apollo 17 mengambil citra Bumi pada bulan Desember 1972 saat menempuh perjalanan dari Bumi dan Bulan. Gurun pasir oranye-merah di Afrika dan Arab Saudi terlihat sangat kontras dengan samudera biru tua dan warna putih dari formasi awan dan salju antartika.   Diameter khatulistiwa Bumi adalah  12.756 kilometer . Lantas bagaimana cara para ilmuwan menghitungnya? Kredit: Clementine,  Naval Research Laboratory .   Pada tahun 200 SM, akurasi perhitungan ukuran Bumi hanya berselisih 1% dengan perhitungan modern. Matematikawan, ahli geografi dan astronom Eratosthenes menerapkan gagasan Aristoteles, jika Bumi berbentuk bulat, posisi bintang-bintang di langit malam hari akan terlihat berbeda bagi para pengamat di lintang yang berbeda.   Eratosthenes mengetahui pada hari pertama musim panas, Matahari melintas tepat di atas Syene, Mesir. Saat siang hari pada hari yang sama, Eratosthenes mengukur perpindahan sudut Matahari dari atas kota Al

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia

Berapa Lama Satu Tahun di Planet-Planet Lain?

Jawaban Singkat Berikut daftar berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh setiap planet di tata surya kita untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari (dalam satuan hari di Bumi): Merkurius: 88 hari Venus: 225 hari Bumi: 365 hari Mars: 687 hari Jupiter: 4.333 hari Saturnus: 10.759 hari Uranus: 30.687 hari Neptunus: 60.190 hari   Satu tahun di Bumi berlalu sekitar 365 hari 6 jam, durasi waktu yang dibutuhkan oleh Bumi untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari. Pelajari lebih lanjut tentang hal itu di artikel: Apa Itu Tahun Kabisat? Satu tahun diukur dari seberapa lama waktu yang dibutuhkan oleh sebuah planet untuk mengorbit bintang induk. Kredit: NASA/Terry Virts Semua planet di tata surya kita juga mengorbit Matahari. Durasi waktu satu tahun sangat tergantung dengan tempat mereka mengorbit. Planet yang mengorbit Matahari dari jarak yang lebih dekat daripada Bumi, lama satu tahunnya lebih pendek daripada Bumi. Sebaliknya planet yang