Penggambaran artis Pegasi b 51, planet ekstrasurya pertama yang ditemukan mengorbit bintang seperti matahari.
(Gambar: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter adalah seorang astrofisikawan di Universitas Negeri Ohio, tuan rumah dari Tanya seorang angkasawan dan Radio luar angkasa, dan penulis "Tempat Anda di Alam Semesta."Sutter menyumbang artikel ini untuk Suara Ahli Space.com: Op-Ed & Insights.
Itu Hadiah Nobel Fisika terbaru terpecah antara Jim Peebles, seorang ahli kosmologi yang luar biasa, dan sepasang astronom Swiss, Michel Mayor dan Didier Queloz.
Walikota dan Queloz menemukan yang pertama planet ekstrasurya mengorbit bintang seperti matahari, yang merupakan penemuan penting karena dua alasan: itu menunjukkan secara meyakinkan bahwa matahari bukan satu-satunya bintang yang menampung keluarga planet (sesuatu yang telah lama kita bayangkan tetapi tidak pernah ditunjukkan), dan juga bahwa alam semesta benar-benar , sangat aneh.
Mulai berdenyut
Pembaca yang cermat akan mencatat dalam paragraf di atas bahwa saya sangat jelas dalam kata-kata saya: Walikota dan Queloz menemukan planet ekstrasurya pertama yang mengorbit sebuah seperti matahari bintang, bukan planet ekstrasurya pertama itu sendiri. Penghargaan itu jatuh ke tangan Aleksander Wolazczan dan Dale Frail pada tahun 1992. Dan pada kenyataannya, mereka mendapat kesepakatan dua-untuk-satu, menemukan dua planet yang mengorbit bintang yang sama.
Tapi bintang itu sama sekali tidak seperti matahari kita. Itu merupakan pulsar, inti sisa yang berputar cepat dan padat dari bintang yang dulunya raksasa. Pulsar itu secara teratur akan memancarkan sinar radiasi di atas Bumi, seperti kedipan mercusuar yang jauh - karena itu namanya pulsar. Saat planet ekstrasurya mengorbit di sekitar inti yang mati itu, mereka dengan lembut menarik pulsar, membuatnya bergoyang, yang akan menimbulkan perubahan halus dalam frekuensi percikan pulsar di Bumi.
Meskipun ini adalah penemuan utama untuk astronomi, itu bukan apa yang kami cari. Kami ingin tahu - dan masih ingin tahu - apakah ada Bumi lain di luar sana. Dan sementara konsep planet bertahan dari ledakan supernova dan masih mengorbit inti yang tersisa adalah masalah menarik untuk ditebak, itu tidak secara langsung membantu kita dalam perburuan kita. Terlebih lagi, teknik yang digunakan pada pulsar bergantung pada frekuensi reguler dari pulsa-pulsanya, sebuah trik yang tidak dapat kita gunakan pada bintang biasa.
Menjadikannya mainstream
Alih-alih, kami harus menyaksikan bintang-bintang bergoyang, dan baru beberapa tahun kemudian para astronom menyempurnakan teknologi untuk menghasilkan pengukuran itu.
Teknologi ini mengandalkan spektrometer, alat untuk memecah cahaya dari sumber yang jauh menjadi banyak komponen (pada dasarnya pelangi yang sangat ilmiah). Dengan spektrum itu, para astronom seperti Mayor dan Queloz dapat menemukan tanda tangan unsur-unsur yang diketahui, seperti hidrogen dan karbon, dari sidik jari yang mereka tinggalkan dalam spektrum tersebut. Dari sana, mereka bisa menatap bintang hari demi hari, mencari perubahan spektrum.
Dan perubahan-perubahan dalam spektrum itu bisa mengungkapkan pergerakan bintang melalui pergeseran Doppler. Pergeseran yang sama yang menyebabkan ratapan ambulans berubah saat Anda melewati cahaya. Ketika suatu sumber bergerak ke arah Anda, cahaya akan bergeser ke arah frekuensi yang lebih tinggi, lebih biru, dan ketika sebuah sumber menjauh dari Anda, ia turun ke frekuensi yang lebih rendah dan lebih merah.
Ini bukan teknik baru; Para astronom telah mengukur pergeseran bintang Doppler selama hampir dua ratus tahun.
Tetapi pada 1995, Mayor dan Queloz mengambil satu langkah lebih jauh, meningkatkan ketepatan instrumen mereka ke tingkat yang baru, tetap waspada bahkan untuk perubahan paling kecil sekalipun.
Jika sebuah planet mengorbit bintang, gravitasi dari planet itu akan menarik bintang itu seperti tali pada anjing yang keras kepala. Bintang tidak akan banyak bergerak - bintang biasanya melebihi planet mereka dengan beberapa urutan besarnya - tetapi mereka akan tetap bergerak, semoga dengan cara yang dapat dideteksi. Dan pada 1995 sepasang calon pemenang Nobel berhasil, membenarkan goyangan bolak-balik yang tidak salah dalam spektrum bintang 51 Pegasi, goyangan yang hanya bisa disebabkan oleh teman yang relatif kecil dan tak terlihat - sebuah planet ekstrasurya di orbit.
Membosankan itu yang terbaik
Tidak ada yang luar biasa tentang 51 Pegasi, dan itulah yang membuat penemuan planet ekstrasurya sangat luar biasa. Itu hanya normal, bintang run-of-the-mill sehari-hari, duduk sekitar 50 tahun cahaya, dengan massa sekitar 10% lebih dari matahari dan usia hanya sedikit lebih tinggi, pada usia 6 miliar tahun.
Itu adalah bintang normal, menjalani kehidupan bintang yang normal, dengan setidaknya satu planet di orbit di sekitarnya. Sama seperti matahari kita.
Penemuan oleh Walikota dan Queloz mengantarkan era baru perburuan planet ekstrasurya, yang mengarah ke ratusan, dan akhirnya ribuan, deteksi deteksi planet ekstrasurya. Mereka sudah sangat biasa sekarang sehingga pengumuman bahkan jarang masuk ke berita, dan hanya masalah waktu sebelum kita menemukan saudara kembar seperti Bumi.
Beberapa suka itu Jupiter panas
Tetapi planet yang mengorbit 51 Pegasi ini tidak seperti yang kita lihat di tata surya kita, dan sangat mengejutkan bahwa salah satu reaksi pertama penemuannya adalah membuang hasilnya sama sekali sebagai sampah.
Tetapi hasil dari Walikota dan Queloz tidak dapat dibantah, dan kami harus menghadapi kenyataan yang ditunjukkan oleh Pegasi kepada kami. Planetnya, dijuluki pada saat itu 51 Pegasi b dan sekarang diberi nama Dimidium oleh International Astronomical Union (meskipun beberapa astronom berpegang pada nama informal Bellerophon), adalah raksasa gas yang cukup khas, sekitar setengah massa Jupiter, atau 150 kali massa Bumi.
Dan itu mengorbit hanya 5 juta mil (8 juta kilometer) jauhnya dari bintang induknya.
Untuk konteks, itu lebih dari tujuh kali lebih dekat daripada Merkurius ke matahari kita.
Bagaimana raksasa gas raksasa, yang hanya bisa terbentuk di pinggiran tata surya di mana ada bahan mentah yang cukup untuk membuat planet bertambah besar hingga proporsi yang sedemikian besar, berakhir begitu dekat dengan induknya? Kami masih belum yakin, tetapi kami menemukan nama keren untuk mereka: Jupiters panas.
Dengan satu pengamatan khusus, Walikota dan Queloz melakukan dua trik. Mereka meluncurkan era baru penelitian astronomi di planet ekstrasurya, dan mereka menjungkirbalikkan pemahaman tentang bagaimana planet terbentuk. Tidak heran mereka memenangkan Hadiah Nobel.
- Planet Alien Aneh dalam Gambar
- Sangat Panas dan Sangat Dekat: Seberapa Panas Jupiters Menentang Teori
- 10 Exoplanet yang Dapat Menjamu Kehidupan Asing
Anda dapat mendengarkan podcast Ask A Spaceman aktifiTunes, dan di Web pada http://www.askaspaceman.com. Ajukan pertanyaan Anda sendiri di Twitter menggunakan #AskASpaceman, atau dengan mengikuti Paul @PaulMattSutter dan facebook.com/PaulMattSutter. Ikuti kami di Twitter @Spacedotcom atau Facebook.
