Gambar ini menunjukkan katai coklat ISO-Oph 102, atau Rho-Oph 102, di wilayah pembentuk bintang Rho Ophiuchi. Pengakuan: Davide De Martin
Katai coklat mendiami semacam garis kabur antara bintang-bintang dan planet-planet: massa mereka tampaknya terlalu kecil bagi mereka untuk menjadi bintang penuh, namun mereka terlalu besar untuk menjadi planet. Bintang-bintang redup ini hanya ditemukan pada tahun 1995 tetapi perkiraan saat ini mengatakan bahwa katai coklat bisa sebanyak bintang normal di galaksi kita. Sekarang, para astronom telah menemukan katai coklat yang memiliki cakram debu yang mengelilinginya, seperti cakram yang mengelilingi bintang-bintang muda biasa. Ini berisi butiran padat berukuran milimeter, dan di sekitar bintang baru lahir, cakram debu kosmik ini adalah tempat terbentuknya planet. Para astronom mengatakan penemuan yang mengejutkan ini menantang teori-teori tentang bagaimana planet batuan berskala Bumi terbentuk, dan menyatakan bahwa planet berbatu mungkin bahkan lebih umum di Semesta daripada yang diperkirakan.
Planet berbatu diperkirakan terbentuk melalui tumbukan acak dan saling menempel dari apa yang awalnya merupakan partikel mikroskopis di cakram materi di sekitar bintang. Butir kecil ini mirip dengan jelaga atau pasir yang sangat halus. Namun, di daerah luar di sekitar katai coklat, para astronom berharap bahwa butir tidak dapat tumbuh karena cakram terlalu jarang, dan partikel akan bergerak terlalu cepat untuk tetap bersatu setelah bertabrakan. Juga, teori yang berlaku mengatakan bahwa setiap butir yang berhasil membentuk harus bergerak cepat menuju kerdil coklat pusat, menghilang dari bagian luar cakram tempat mereka dapat dideteksi.
"Kami benar-benar terkejut menemukan butiran seukuran milimeter di cakram kecil tipis ini," kata Luca Ricci dari California Institute of Technology, AS, yang memimpin tim astronom yang berbasis di Amerika Serikat, Eropa dan Chili. "Butiran padat sebesar itu seharusnya tidak dapat terbentuk di daerah luar cakram yang dingin di sekitar katai coklat, tetapi tampaknya memang demikian. Kita tidak bisa memastikan apakah seluruh planet berbatu dapat berkembang di sana, atau sudah ada, tetapi kita sedang melihat langkah pertama, jadi kita harus mengubah asumsi kita tentang kondisi yang diperlukan untuk zat padat untuk tumbuh, "katanya. .
Kesan seniman tentang cakram debu dan gas di sekitar katai coklat. Kredit: ESO
Ricci dan timnya menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) untuk pengamatan mereka. Meskipun teleskop belum sepenuhnya selesai, resolusi tinggi ALMA memungkinkan tim untuk menentukan gas karbon monoksida di sekitar katai coklat - pertama kalinya gas molekul dingin terdeteksi dalam cakram tersebut. Penemuan ini, bersama dengan butiran berukuran milimeter, menunjukkan bahwa cakram itu jauh lebih mirip dengan yang ada di sekitar bintang muda daripada yang diperkirakan sebelumnya.
ALMA, yang terletak di dataran tinggi gurun Chili adalah kumpulan antena berbentuk piring yang presisi tinggi yang bekerja bersama sebagai satu teleskop besar untuk mengamati Semesta dalam panjang gelombang milimeter, memungkinkan pengamatan detail dan sensitivitas ekstrim. Konstruksi ALMA dijadwalkan selesai pada 2013, tetapi para astronom mulai mengamati dengan array parsial piring ALMA pada 2011.
Para astronom menunjuk ALMA ke ISO-Oph 102 kerdil coklat muda, juga dikenal sebagai Rho-Oph 102, di wilayah pembentuk bintang Rho Ophiuchi di konstelasi Ophiuchus. Katai coklat memiliki sekitar 60 kali massa Yupiter tetapi hanya 0,06 kali dari Matahari, sehingga memiliki terlalu sedikit massa untuk menyalakan reaksi termonuklir di mana bintang-bintang biasa bersinar. Namun, ia memancarkan panas yang dikeluarkan oleh kontraksi gravitasinya yang lambat dan bersinar redup dengan warna kemerahan.
Para astronom mampu menentukan butiran dalam cakram yang berukuran milimeter atau lebih.
"ALMA adalah alat baru yang kuat untuk memecahkan misteri pembentukan sistem planet," kata Leonardo Testi dari ESO, anggota tim peneliti. “Mencoba ini dengan teleskop generasi sebelumnya akan membutuhkan pengamatan hampir sebulan - mustahil dalam praktiknya. Tetapi, dengan menggunakan hanya seperempat dari antena pelengkap akhir ALMA, kami dapat melakukannya dalam waktu kurang dari satu jam! " dia berkata.
Ketika ALMA selesai, tim berharap untuk memutar teleskop lagi ke arah Rho-Oph 102 dan benda serupa lainnya.
“Kami akan segera dapat tidak hanya mendeteksi keberadaan partikel kecil dalam cakram,” kata Ricci, “tetapi untuk memetakan bagaimana mereka tersebar di cakram circumstellar dan bagaimana mereka berinteraksi dengan gas yang juga kami deteksi dalam cakram tersebut. . Ini akan membantu kita lebih memahami bagaimana planet terbentuk. "
Sumber: ESO
