Akhir-akhir ini adalah waktu yang menyenangkan untuk bidang studi planet ekstrasurya! Musim panas lalu, para peneliti dari European Southern Observatory (ESO) mengumumkan penemuan planet mirip Bumi (Proxima b) yang terletak di sistem bintang yang paling dekat dengan kita. Dan hanya enam bulan yang lalu, tim astronom internasional mengumumkan penemuan tujuh planet berbatu yang mengorbit bintang terdekat TRAPPIST-1.
Tetapi dalam apa yang bisa menjadi penemuan paling menggembirakan bagi mereka yang berharap menemukan planet yang dapat dihuni di luar Bumi, sebuah tim astronom internasional baru saja mengumumkan penemuan empat kandidat planet ekstrasurya dalam sistem tau Ceti. Selain dekat dengan Tata Surya - hanya berjarak 12 tahun cahaya - temuan ini juga menggembirakan karena para kandidat planet mengorbit bintang yang sangat mirip dengan bintang kita!
Studi yang merinci temuan ini - "Perbedaan warna membuat perbedaan: empat kandidat planet di sekitar tau Ceti" - baru-baru ini muncul secara online dan telah diterima untuk publikasi di Jurnal Astrofisika. Dipimpin oleh para peneliti dari Center for Astrophysics Research (CAR) di University of Hertfordshire, tim menganalisis tau Ceti menggunakan model penghilang bising untuk menentukan keberadaan empat planet mirip Bumi.
Penemuan ini dimungkinkan berkat perbaikan berkelanjutan dalam instrumentasi, observasi dan berbagi data, yang memungkinkan untuk survei sensitivitas yang semakin meningkat. Seperti yang dikatakan Steven Vogt, seorang profesor astronomi dan astrofisika di UC Santa Cruz dan rekan penulisnya di koran, dalam siaran pers UCSC:
“Kami sekarang akhirnya melewati ambang batas di mana, melalui pemodelan yang sangat canggih dari kumpulan data gabungan besar dari beberapa pengamat independen, kami dapat mengurai kebisingan karena aktivitas permukaan bintang dari sinyal yang sangat kecil yang dihasilkan oleh tarikan gravitasi dari planet yang mengorbit seukuran Bumi. . "
Ini adalah yang terbaru dalam garis panjang survei tau Ceti, yang telah menarik bagi para astronom selama beberapa dekade. Pada tahun 1988, beberapa pengukuran kecepatan radial dilakukan dari sistem bintang yang mengesampingkan kemungkinan planet besar pada jarak seperti Jupiter. Pada 2012, para astronom dari UC Santa Barabara mempresentasikan sebuah penelitian yang mengindikasikan bahwa tau Ceti mungkin diorbit oleh lima planet ekstrasurya, dua di antaranya berada dalam zona layak huni bintang tersebut.
Tim di belakang studi itu termasuk beberapa anggota yang menghasilkan studi terbaru ini. Pada saat itu, penulis utama Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, rekan penulis yang paling baru) memimpin upaya untuk mengembangkan teknik analisis data yang lebih baik, dan menggunakan bintang ini sebagai patokan kasus. Sebagaimana dijelaskan Tuomi, upaya tesis ini memungkinkan mereka untuk menyingkirkan dua sinyal yang sebelumnya telah diidentifikasi sebagai planet:
“Kami datang dengan cara cerdik untuk mengatakan perbedaan antara sinyal yang disebabkan oleh planet dan yang disebabkan oleh aktivitas bintang. Kami menyadari bahwa kami dapat melihat perbedaan aktivitas bintang pada panjang gelombang yang berbeda dan menggunakan informasi tersebut untuk memisahkan aktivitas ini dari sinyal planet. "
Demi penelitian terbaru ini - yang dipimpin oleh Fabo Feng, seorang anggota CAR - tim mengandalkan data yang disediakan oleh spektrograf Planet Kecepatan Radial Akurasi Tinggi (HARPS) di ES S La Silla Observatory di Chili, dan Instrumen Spectrometer Echelle Resolusi Tinggi (HIRES) di WM Keck Observatory di Mauna Kea, Hawaii.
Dari ini, mereka mampu membuat model yang menghilangkan "noise tergantung panjang gelombang" dari pengukuran kecepatan radial. Setelah menerapkan model ini untuk survei yang terbuat dari tau Ceti, mereka dapat memperoleh pengukuran yang cukup sensitif untuk mendeteksi variasi dalam pergerakan bintang sekecil 30 cm per detik. Pada akhirnya, mereka menyimpulkan bahwa tau Ceti memiliki sistem yang tidak lebih dari empat exoplanet.
Seperti yang ditunjukkan Tuomi, setelah beberapa survei dan upaya untuk menghilangkan kebisingan yang tidak ada, para astronom akhirnya mungkin memiliki gambaran yang jelas tentang berapa banyak planet yang dimiliki tau Ceti, dan jenis apa. "Tidak peduli bagaimana kita memandang bintang itu, tampaknya ada setidaknya empat planet berbatu yang mengorbitnya," katanya. “Kami perlahan-lahan belajar untuk mengetahui perbedaan antara goyangan yang disebabkan oleh planet dan yang disebabkan oleh permukaan aktif bintang. Ini memungkinkan kami untuk memverifikasi keberadaan dua planet luar yang berpotensi layak huni di dalam sistem. ”
Mereka lebih jauh memperkirakan dari pengukuran mereka yang disempurnakan bahwa planet-planet ini memiliki massa mulai dari empat massa Bumi (alias "super-Bumi") hingga serendah 1,7 massa Bumi, menjadikannya di antara planet terkecil yang pernah terdeteksi di sekitar bintang yang mirip matahari. . Tapi yang paling menarik dari semua adalah kenyataan bahwa dua planet ini (tau Ceti e dan f) terletak di zona layak huni bintang.
Alasan untuk ini adalah karena tau Ceti adalah bintang tipe G (kurcaci kuning), yang membuatnya mirip dengan Matahari kita sendiri - sekitar 0,78 kali lebih besar dan setengah lebih terang. Sebaliknya, banyak exoplanet yang baru-baru ini ditemukan - seperti Proxima b dan tujuh planet TRAPPIST-1 - semua bintang-bintang tipe-M (bintang katai merah). Dibandingkan dengan Matahari kita, bintang-bintang ini variabel dan tidak stabil, meningkatkan peluang mereka untuk melepaskan atmosfer planet masing-masing.
Selain itu, karena katai merah jauh lebih redup daripada Matahari kita, sebuah planet berbatu harus mengorbit sangat dekat dengan mereka agar berada dalam zona layak huni. Pada jarak seperti ini, planet ini kemungkinan akan terkunci terkunci, artinya satu sisi akan terus-menerus menghadap ke arah matahari. Ini juga membuat peluang kehidupan yang muncul di planet semacam itu sangat tipis.
Karena itu, para astronom berharap dapat menemukan lebih banyak exoplanet di sekitar bintang-bintang yang memiliki ukuran, massa, dan luminositas yang lebih dekat dengan bintang kita. Tetapi sebelum ada orang yang terlalu bersemangat, penting untuk dicatat bahwa dunia ini adalah Bumi Super - dengan massa Bumi hingga empat kali lipat. Ini berarti bahwa (tergantung pada kepadatannya juga) setiap kehidupan yang mungkin muncul di planet-planet ini akan mengalami peningkatan gravitasi yang signifikan.
Selain itu, cakram puing besar mengelilingi bintang, yang berarti bahwa planet-planet terluar ini mungkin mengalami pemboman intensif oleh asteroid dan komet. Ini bukan pertanda baik bagi kehidupan potensial di planet-planet ini! Tetap saja, penelitian ini sangat menggembirakan, dan untuk sejumlah alasan. Selain menemukan bukti kuat dari exoplanet di sekitar bintang seperti Matahari, pengukuran yang mengarah ke deteksi mereka adalah yang paling sensitif saat ini.
Pada tingkat yang metode mereka membaik, para peneliti harus mencapai batas 10 sentimeter per detik dalam waktu singkat. Ini adalah tingkat sensitif yang diperlukan untuk mendeteksi analog Bumi - alias. cincin kuningan untuk pemburu planet ekstrasurya. Seperti yang ditunjukkan Feng:
“Deteksi kami terhadap goyangan yang lemah seperti itu adalah tonggak bersejarah dalam pencarian analog Bumi dan pemahaman tentang kelayakhunian Bumi melalui perbandingan dengan analog-analog ini. Kami telah memperkenalkan metode baru untuk menghilangkan noise dalam data untuk mengungkapkan sinyal planet yang lemah. "
Pikirkan itu! Dalam waktu singkat, para pemburu planet ekstrasurya dapat menemukan sejumlah besar planet yang tidak hanya sangat dekat dalam ukuran dan massa dengan Bumi, tetapi juga mengorbit di dalam bintang-bintang mereka di zona layak huni. Pada titik itu, para ilmuwan yakin untuk membuang istilah-istilah yang jelas tidak jelas seperti "berpotensi dihuni" dan "mirip Bumi" dan mulai menggunakan istilah seperti "analog Bumi" dengan penuh percaya diri. Tidak ada lagi ambiguitas, hanya keyakinan kuat bahwa Bumi tidak unik!
Dengan perkiraan 100 miliar planet di galaksi kita saja, kami yakin akan menemukan beberapa Bumi di sini. Orang hanya bisa berharap mereka telah memunculkan kehidupan yang kompleks seperti kehidupan kita, dan bahwa mereka sedang ingin mengobrol!
