Para astronom menemukan bahwa tidak hanya ada berbagai planet ekstrasurya yang berbeda, tetapi ada berbagai jenis sistem planet, juga. "Kami tidak berada di Kansas lagi sejauh sistem tata surya," kata Barbara McDonald dari Observatorium McDonald University of Texas, pada pertemuan American Astronomical Society di Miami, Florida hari ini. "Yang menarik adalah, kami menemukan sistem multi-planet lain yang sama sekali tidak seperti milik kami."
Melihat dari dekat sistem Upsilon Andromedae dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble, Teleskop Hobby-Eberly dan teleskop berbasis darat lainnya menunjukkan sistem yang aneh di mana planet-planet berada di luar kemiringan dan memiliki orbit yang sangat condong. Para astronom juga menemukan planet lain, dan juga bintang lain - ini kemungkinan adalah sistem bintang biner.
Bahkan dengan orbit Pluto yang condong, tata surya kita terlihat seperti lautan yang tenang dibandingkan dengan Upsilon Andromedae.
McDonald mengatakan temuan mengejutkan ini akan memengaruhi teori tentang bagaimana sistem multi-planet berkembang, dan itu menunjukkan bahwa beberapa peristiwa kekerasan dapat terjadi untuk mengganggu orbit planet setelah terbentuknya sistem planet.
"Temuan itu berarti bahwa studi masa depan sistem exoplanetary akan lebih rumit," katanya. "Para astronom tidak bisa lagi menganggap semua planet mengorbit bintang induknya dalam satu pesawat." kata Barbara McArthur dari The University of Texas di Observatorium McDonald Austin.
Mirip dengan Matahari di sifat-sifatnya, Upsilon Andromedae terletak sekitar 44 tahun cahaya. Itu sedikit lebih muda, lebih besar, dan lebih terang dari Matahari. Selama lebih dari satu dekade, para astronom telah mengetahui bahwa tiga planet tipe Jupiter mengorbit bintang kuning-putih Upsilon Andromedae.
Tetapi setelah lebih dari seribu pengamatan gabungan, McDonald dan timnya menemukan petunjuk bahwa planet keempat, yang mengorbit bintang lebih jauh. Mereka juga dapat menentukan massa tepat dari dua planet yang sebelumnya diketahui, Upsilon Andromedae c dan d. Yang jauh lebih mengejutkan, adalah tidak semua planet mengorbit bintang ini di bidang yang sama. Orbit planet c dan d cenderung 30 derajat terhadap satu sama lain. Penelitian ini menandai pertama kalinya bahwa "kecenderungan bersama" dari dua planet yang mengorbit bintang lain telah diukur.
"Kemungkinan besar Upsilon Andromedae memiliki proses pembentukan yang sama dengan tata surya kita sendiri, meskipun mungkin ada perbedaan dalam pembentukan akhir yang menjadi unggulan evolusi yang berbeda ini," kata McArthur. "Premis evolusi planet sejauh ini adalah bahwa sistem planet terbentuk dalam disk dan tetap relatif co-planar, seperti sistem kita sendiri, tetapi sekarang kita telah mengukur sudut yang signifikan antara planet-planet ini yang menunjukkan ini tidak selalu terjadi. ”
Sampai sekarang kebijaksanaan konvensional adalah bahwa awan besar gas runtuh untuk membentuk bintang, dan planet adalah produk sampingan alami dari bahan sisa yang membentuk piringan. Di tata surya kita, ada fosil peristiwa penciptaan itu karena semua delapan planet utama mengorbit di bidang yang hampir sama. Planet kerdil terluar seperti Pluto berada dalam orbit miring, tetapi ini telah dimodifikasi oleh gravitasi Neptunus dan tidak tertanam jauh di dalam medan gravitasi Matahari.
Jadi apa yang mengetuk sistem Upsilon Andromedae?
"Kemungkinan termasuk interaksi yang terjadi dari migrasi ke dalam planet-planet, pengusiran planet-planet lain dari sistem melalui penyebaran planet-planet, atau gangguan dari bintang pendamping biner bintang induk, Upsilon Andromedae B," kata McArthur.
Atau, bintang pendamping - kurcaci merah yang kurang masif dan jauh lebih redup daripada Matahari - bisa menjadi pelakunya. adalah.
"Kami tidak tahu apa orbitnya," kata anggota tim Fritz Benedict. “Itu bisa sangat eksentrik. Mungkin itu datang sangat dekat sesekali. Mungkin butuh 10.000 tahun. " Jarak dekat yang begitu dekat oleh bintang sekunder dapat secara gravitasi mengganggu orbit planet-planet. ”
Dua jenis data yang digabungkan dalam penelitian ini adalah astrometri dari Hubble Space Telescope dan kecepatan radial dari teleskop berbasis darat.
Astrometri adalah pengukuran posisi dan gerakan benda langit. Kelompok McArthur menggunakan salah satu Sensor Bimbingan Baik (FGS) pada teleskop Hubble untuk tugas tersebut. FGS sangat tepat sehingga mereka dapat mengukur lebar seperempat di Denver dari sudut pandang Miami. Ketepatan inilah yang digunakan untuk melacak gerakan bintang di langit yang disebabkan oleh planet-planet di sekitarnya - dan yang tak terlihat.
Kecepatan radial membuat pengukuran gerakan bintang di langit menuju dan menjauh dari Bumi. Pengukuran ini dilakukan selama 14 tahun menggunakan teleskop berbasis darat, termasuk dua di McDonald Observatory dan lainnya di Lick, Haute-Provence, dan Whipple Observatories. Kecepatan radial memberikan dasar panjang pengamatan pondasi, yang memungkinkan durasinya lebih pendek, tetapi pengamatan Hubble lebih tepat dan lengkap untuk lebih mendefinisikan gerakan orbital.
Fakta bahwa tim menentukan kecenderungan orbit planet c dan d memungkinkan mereka untuk menghitung massa tepat dari kedua planet tersebut. Informasi baru memberi tahu kami bahwa pandangan kami tentang planet mana yang lebih berat harus diubah. Massa minimum sebelumnya untuk planet-planet yang diberikan oleh studi kecepatan radial menempatkan massa minimum untuk planet c pada 2 Jupiter dan untuk planet d pada 4 Jupiter. Massa baru dan tepat yang ditemukan oleh astrometri adalah 14 Jupiters untuk planet c dan 10 Jupiters untuk planet d.
"Data Hubble menunjukkan bahwa kecepatan radial bukan keseluruhan cerita," kata Benedict. "Fakta bahwa planet-planet benar-benar terbalik massa benar-benar lucu."
Planet keempat begitu jauh, sehingga sinyalnya tidak mengungkapkan kelengkungan orbitnya.
14 tahun informasi kecepatan radial yang disusun oleh tim tersebut mengungkap petunjuk bahwa planet keempat, periode panjang dapat mengorbit di luar tiga yang sekarang diketahui. Hanya ada petunjuk tentang planet itu karena sejauh ini sinyal yang dibuatnya belum mengungkapkan kelengkungan orbit. Bagian lain dari teka-teki yang hilang adalah kemiringan planet terdalam, b, yang membutuhkan astrometri presisi 1.000 kali lebih besar daripada Hubble, tujuan yang dapat dicapai oleh misi ruang angkasa masa depan yang dioptimalkan untuk interferometri.
Sumber: HubbleSite, konferensi pers AAS
