Observatorium luar angkasa Kepler telah membuat beberapa penemuan menarik sejak memulai misinya kembali pada bulan Maret 2009. Semua mengatakan, misi Kepler dan K2 telah mendeteksi total 5.106 kandidat planet, dan mengkonfirmasi keberadaan 2.493 planet.
Salah satu penemuan terbaru yang dibuat menggunakan Kepler adalah EPIC 228813918 b, planet terestrial (yaitu berbatu) yang mengorbit bintang katai merah sekitar 264 hingga 355 tahun cahaya dari Bumi. Penemuan ini menimbulkan beberapa pertanyaan menarik, karena ini adalah kedua kalinya sebuah planet dengan periode orbit ultra pendek - ia menyelesaikan satu orbit tunggal hanya dalam 4 jam dan 20 menit - telah ditemukan mengorbit bintang katai merah.
Studi ini, yang baru-baru ini diterbitkan secara online, dilakukan oleh tim ilmuwan internasional yang berasal dari institusi mulai dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), California Institute of Technology (Caltech), Tokyo Institute of Technology, dan Institute dari Astrofisika Kepulauan Canary (IAC) ke observatorium dan universitas dari seluruh dunia.
Seperti yang ditunjukkan oleh tim dalam penelitian mereka, deteksi planet ekstrasurya ini dilakukan berkat data yang dikumpulkan oleh berbagai instrumen. Ini termasuk data spektrografi dari teleskop Subaru 8,2 m dan teleskop Keck I 10 m (keduanya berlokasi di Mauna Kea, Hawaii) dan Teleskop Optik Nordic (TIDAK) di Observatorium Roque de los Muchachos di La Palma, Spanyol.
Ini dikombinasikan dengan pencitraan spekel dari teleskop WIYN 3,5 m di Observatorium Nasional Kitt Peak di Arizona, fotometri dari misi K2 NASA, dan informasi arsip bintang yang telah berusia lebih dari 60 tahun. Setelah menghilangkan penjelasan lain yang mungkin - seperti biner gerhana (EB) - mereka tidak hanya mengkonfirmasi periode orbit planet ini, tetapi juga memberikan batasan pada massa dan ukurannya. Ketika mereka menulis:
“Kami menggunakan kombinasi gambar arsip, pencitraan AO, pengukuran RV, dan pemodelan kurva cahaya bahwa tidak ada skenario biner gerhana masuk akal dapat menjelaskan kurva cahaya K2, dan dengan demikian mengkonfirmasi sifat planet sistem. Planet ini, yang radiusnya kita tentukan 0,89 ± 0,09 [jari-jari Bumi], dan yang harus memiliki fraksi massa besi lebih besar dari 0,45, mengorbit bintang bermassa 0,463 ± 0,052 M dan jari-jari 0,442 ± 0,044 R. "
Periode orbit ini - empat jam dan 20 menit - adalah yang terpendek kedua dari semua planet ekstrasurya yang ditemukan hingga saat ini, hanya 4 menit lebih lama dari KOI 1843.03, yang juga mengorbit bintang tipe-M (kurcaci merah). Ini juga merupakan yang terbaru dalam garis panjang planet ekstrasurya yang baru ditemukan yang menyelesaikan satu orbit bintang-bintang mereka dalam waktu kurang dari sehari. Planet-planet yang termasuk dalam kelompok ini dikenal sebagai planet ultra-periode pendek (USP), di mana Kepler telah menemukan total 106 planet.
Namun, apa yang mungkin paling mengejutkan tentang penemuan ini adalah seberapa besar itu. Meskipun mereka tidak mengukur massa planet secara langsung, kendala mereka menunjukkan bahwa planet ekstrasurya tersebut memiliki batas massa atas 0,7 massa Jupiter - yang bekerja untuk lebih dari 222 massa Bumi. Namun, planet ini berhasil mengemas massa seperti gas raksasa ini ke dalam radius 0,80 hingga 0,98 kali dari Bumi.
Alasan untuk ini, mereka mengindikasikan, berkaitan dengan komposisi jelas planet ini, yang sangat kaya logam:
"Ini mengarah ke kendala pada komposisi, dengan asumsi inti besi dan mantel silikat. Kami menentukan fraksi massa besi minimum menjadi 0,525 ± 0,075 (lih. 0,7 untuk KOI 1843,03), yang lebih besar dari Bumi, Venus atau Mars, tetapi lebih kecil dari pada Merkurius (sekitar 0,38, 0,35, 0,26, dan 0,68, masing-masing; Reynolds & Summers 1969). "
Pada akhirnya, penemuan planet ini penting karena sejumlah alasan. Di satu sisi, tim mengindikasikan bahwa batasan studi mereka yang ditempatkan pada komposisi planet dapat terbukti berguna dalam membantu memahami bagaimana planet Solar kita sendiri muncul.
"Menemukan dan mengkarakterisasi sistem ekstrem, seperti planet USP seperti EPIC 228813918 b, adalah penting karena mereka menawarkan kendala untuk teori pembentukan planet," mereka menyimpulkan. "Lebih jauh lagi, mereka memungkinkan kita untuk mulai membatasi struktur interior mereka - dan berpotensi bahwa planet-planet dengan periode yang lebih lama juga, jika mereka ditunjukkan sebagai satu populasi objek."
Di sisi lain, penelitian ini menimbulkan beberapa pertanyaan menarik tentang planet USP - misalnya, mengapa dua planet periode terpendek keduanya ditemukan mengorbit bintang katai merah. Sebuah penjelasan yang mungkin, mereka klaim, adalah bahwa planet periode pendek bisa memiliki masa hidup lebih lama di sekitar kurcaci M karena peluruhan orbitnya kemungkinan akan jauh lebih lambat. Namun, mereka cepat berhati-hati agar tidak membuat kesimpulan tentatif sebelum penelitian lebih lanjut dilakukan.
Di masa depan, tim berharap untuk melakukan pengukuran massa planet menggunakan metode kecepatan radial. Ini kemungkinan akan melibatkan spektrograf resolusi tinggi generasi berikutnya, seperti instrumen Infrared Doppler (IFD) atau instrumen CARMENES - yang saat ini sedang dibangun untuk Teleskop Subaru dan Observatorium Calar Alto (masing-masing) untuk membantu dalam perburuan exoplanet. sekitar bintang katai merah.
Satu hal yang jelas. Temuan terbaru ini hanyalah indikasi lain bahwa bintang katai merah adalah tempat para pemburu exoplanet perlu memfokuskan upaya mereka di tahun-tahun dan dekade mendatang. Bintang bermassa rendah, sangat dingin, dan rendah luminositas ini adalah tempat ditemukannya beberapa penemuan paling menarik dan ekstrem. Dan apa yang kita pelajari dengan mempelajarinya berjanji untuk menjadi yang paling mendalam!
