Para Astronom Menemukan Lebih Dari 170 Eksoplanet Nakal, Harta Karun Terbesar

Kolaborasi astronom internasional melaporkan penemuan antara 70 dan 170 planet nakal, yang merupakan pencapaian ilmiah yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Planet nakal sama menyeramkannya dengan misterinya. Mengambang melalui bentangan gelap ruang antarbintang, planet-planet ini tidak memiliki bintang induk, baik yang telah meninggalkan sistem bintang asalnya atau tidak pernah memiliki sistem bintang asal mulanya. Para astronom pertama kali mengetahui tentang planet yang mengambang bebas pada 1990-an, tetapi masih banyak pertanyaan yang belum terjawab, seperti kondisi pembentukannya, ukuran dan komposisinya, dan kelimpahan relatifnya di galaksi.

Riset yang diterbitkan hari ini di Nature mendorong kemajuan dalam masalah astronomi ini, karena tim ilmuwan telah melihat lebih dari 170 planet pengembara di wilayah terdekat Bima Sakti yang dikenal sebagai asosiasi bintang Scorpius OB Atas (oleh "terdekat" kami ' sedang berbicara tentang 420 tahun cahaya jauhnya). Ini secara efektif menggandakan jumlah total planet mengambang bebas yang diketahui — sebuah tanda bahwa total populasi planet pengembara di galaksi kita sangat besar. Memang, jumlah total planet jahat yang dicurigai bersembunyi di Bima Sakti akan membuat mendiang Carl Sagan sangat bangga, karena kemungkinan jumlahnya miliaran dan miliaran — dan mungkin triliunan .

Planet nakal yang baru terdeteksi terdeteksi dalam data astronomi hampir 20 tahun, termasuk pengamatan yang dikumpulkan oleh European Southern Observatory, Teleskop Kanada-Prancis-Hawaii, Teleskop Subaru, dan satelit Gaia ESA. Hervé Bouy, seorang astronom di University of Bordeaux dan pemimpin proyek, mengatakan data yang tersedia melalui Arsip Data Astro NOIRLab yang ekstensif adalah "dasar untuk penelitian ini," seperti yang dia jelaskan dalam pernyataan NOIRLab .

Dalam sebuah email, Núria Miret-Roig, seorang astronom di University of Bordeaux dan penulis pertama studi baru tersebut, mengatakan bahwa karya baru tersebut mencakup "area yang sangat luas di langit", sekitar 170 derajat persegi, yang jauh lebih besar dari survei sebelumnya. “Ini dimungkinkan berkat kompilasi semua gambar yang tersedia di arsip publik bersama dengan pengamatan kami sendiri,” katanya. Jumlah data yang sangat besar—80.000 gambar dengan total 100 TB—mengharuskan tim “untuk menggabungkan alat statistik modern dengan teknik penambangan data”.

Aspek kunci dari penelitian ini adalah teknik yang digunakan untuk menemukan planet nakal. Mendeteksi planet yang mengambang bebas itu menantang, karena mereka tidak terkait dengan bintang induk dan tidak segera jelas di mana mereka berada di ruang angkasa yang luas. Pendekatan tradisional untuk mendeteksi planet pengembara, pelensaan mikro, bergantung pada keselarasan kebetulan antara planet pengembara dan bintang latar belakang yang tidak terkait. Masalah dengan microlensing adalah bahwa mereka cenderung menjadi peristiwa satu kali, dan planet pengembara itu kemungkinan besar tidak akan pernah terlihat lagi. Ketidakmampuan untuk mempelajari planet ekstrasurya untuk waktu yang lama merupakan batasan yang sangat besar.

Aspek yang menarik dari studi baru ini adalah bahwa planet pengembara yang baru terdeteksi dapat dipelajari di masa depan. Miret-Roig dan rekan-rekannya bekerja dengan asumsi bahwa beberapa planet nakal, yang baru terbentuk beberapa juta tahun yang lalu, masih sangat panas, dan dengan demikian dapat dideteksi secara langsung oleh teleskop. Untuk penelitian ini, tim mempelajari 80.000 gambar bidang lebar tersebut, mengukur cahaya melintasi rentang panjang gelombang optik dan inframerah dekat. Tim juga mengukur gerakan kecil yang dilakukan oleh objek, yang mereka lakukan untuk lebih menegaskan kembali mereka sebagai planet yang berputar-putar di sekitar ruang angkasa tanpa host.

Sebanyak 3.455 kandidat diidentifikasi, di mana 70 hingga 170 objek seukuran Jupiter dianggap sebagai planet ekstrasurya yang benar. Para astronom tidak dapat menentukan jumlah pastinya karena ketidakpastian yang berkaitan dengan perkiraan usia wilayah tersebut dan massa objek.

“Kami dapat menyimpulkan massa individu dengan membandingkan kecerahan setiap planet dengan model teoretis. Kesulitan utamanya adalah planet relatif terang saat masih muda dan cepat memudar seiring berjalannya waktu,” jelas Miret-Roig. “Kemudian, jika usia planet tidak diketahui secara pasti—seperti yang terjadi pada sampel kami—sulit untuk membedakan planet masif tua dari planet yang lebih muda tapi kurang masif.”

Sebuah studi tindak lanjut untuk mengukur usia dan massa yang tepat dari planet ekstrasurya yang diduga nakal ini direncanakan, seperti beberapa pengamatan spektroskopi untuk "menentukan sifat fisik lainnya seperti suhu efektif dan komposisi," katanya. Observatorium masa depan, seperti dengan teleskop luar angkasa Webb yang akan datang, Teleskop Sangat Besar (ELT), dan Observatorium Vera C. Rubin, dapat lebih memvalidasi hasil ini.

Aspek lain yang menarik dari penelitian ini adalah apa yang diberitahukan kepada kita tentang kondisi di mana planet pengembara terbentuk. Dua teori bertujuan untuk menjelaskan bagaimana planet seperti ini muncul. Mereka terbentuk dari cakram protoplanet di sekitar bintang induk dan kemudian keluar ke ruang antarbintang, atau terbentuk dari runtuhnya awan gas yang terlalu kecil untuk membentuk bintang.

Miret-Roig mengatakan jumlah objek liar yang diamati dalam studi baru ini “melebihi jumlah planet yang mengambang bebas yang diharapkan jika mereka hanya terbentuk seperti bintang dari runtuhnya awan molekul kecil, yang menunjukkan bahwa mekanisme lain harus berperan.” Oleh karena itu, para astronom “dapat mengatakan bahwa kedua mekanisme harus bekerja, dan bahwa kontribusi lontaran ke populasi akhir harus signifikan.”

Mengingat bahwa planet pengembara kemungkinan besar dihasilkan oleh kedua proses tersebut, jumlah total planet pengembara seharusnya sangat besar. Seperti Carl Sagan besar. Berkat studi tindak lanjut yang akan datang dan teleskop masa depan, kita harus berharap untuk belajar lebih banyak di tahun-tahun mendatang.

More : Rogue planet bisa terbentuk tanpa bintang induk .