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.
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
Komentar
Posting Komentar