Bintang tipe-M (kurcaci merah) adalah objek yang lebih dingin, bermassa rendah, dan luminositas rendah yang membentuk sebagian besar bintang di Alam Semesta kita - yang mencakup 85% bintang di galaksi Bima Sakti saja. Dalam beberapa tahun terakhir, bintang-bintang ini telah terbukti sebagai harta karun bagi para pemburu planet ekstrasurya, dengan beberapa planet terestrial (seperti Bumi) yang dikonfirmasi di sekitar kerdil merah terdekat Tata Surya.
Tetapi yang lebih mengejutkan adalah fakta bahwa beberapa katai merah telah ditemukan memiliki planet yang ukuran dan massanya sebanding dengan Yupiter yang mengorbitnya. Sebuah studi baru yang dilakukan oleh tim peneliti dari University of Central Lancashire (UCLan) telah membahas misteri bagaimana ini bisa terjadi. Intinya, pekerjaan mereka menunjukkan bahwa raksasa gas hanya membutuhkan beberapa ribu tahun untuk terbentuk.
Studi tersebut, yang baru-baru ini muncul di jurnal Astronomi & Astrofisika, adalah karya Dr. Anthony Mercer dan Dr. Dimitris Stamatellos dari UCLan Jeremiah Horrocks, Institut Matematika, Fisika & Astronomi (JHI - MPA). Mercer, seorang Pembaca Astrofisika dengan JHI - MPA, memimpin penelitian di bawah pengawasan Dr. Stamatellos, yang memimpin kelompok “Theoretical Star formation & Exoplanets” institut.
Bersama-sama, mereka mempelajari bagaimana planet bisa terbentuk di sekitar bintang katai merah untuk menentukan mekanisme apa yang memungkinkan pembentukan raksasa gas super-masif. Menurut model konvensional pembentukan planet, di mana penumpukan partikel debu secara bertahap mengarah ke benda yang semakin besar, sistem katai merah seharusnya tidak memiliki cukup massa untuk membentuk planet tipe super Jupiter.
Untuk menyelidiki perbedaan ini, Mercer dan Dr. Stamatellos menggunakan Penelitian Terdistribusi Inggris menggunakan komputer super Advanced Computing (DiRAC) - yang menghubungkan fasilitas di Cambridge, Durham, Edinburgh, dan Universitas Leicester - untuk mensimulasikan evolusi cakram protoplanet di sekitar bintang katai merah. Cakram gas dan debu yang berputar ini biasa ditemukan di semua bintang yang baru lahir dan pada akhirnya mengarah pada pembentukan planet.
Apa yang mereka temukan adalah bahwa jika cakram-cakram muda ini cukup besar, cakram-cakram itu dapat terfragmentasi menjadi potongan-potongan yang berbeda, yang akan menyatu karena daya tarik gravitasi timbal balik untuk membentuk planet gas raksasa. Namun, ini akan mengharuskan planet terbentuk dalam beberapa ribu tahun, skala waktu yang sangat cepat dalam hal astrofisika. Mercer menjelaskan:
“Fakta bahwa planet-planet mungkin dapat terbentuk dalam skala waktu yang singkat di sekitar bintang-bintang kecil sangat menarik. Pekerjaan kami menunjukkan bahwa pembentukan planet sangat kuat: dunia lain dapat membentuk bahkan di sekitar bintang-bintang kecil dalam berbagai cara, dan karenanya planet-planet mungkin lebih beragam daripada yang kita duga sebelumnya. "
Penelitian mereka juga menunjukkan bahwa planet-planet ini akan sangat panas setelah terbentuk, dengan suhu mencapai ribuan derajat di inti mereka. Karena mereka tidak memiliki sumber energi internal, mereka akan menjadi lebih redup seiring waktu. Ini berarti bahwa planet-planet ini akan mudah diamati dalam panjang gelombang inframerah ketika mereka masih muda, tetapi jendela untuk pengamatan langsung akan kecil.
Namun, planet-planet seperti itu masih dapat diamati secara tidak langsung berdasarkan pengaruhnya terhadap bintang inangnya, yang merupakan bagaimana planet-planet yang mengorbit bintang katai merah biasanya ditemukan. Ini dikenal sebagai Metode Radial Velocity (alias. Doppler Spectroscopy), di mana perubahan dalam spektrum bintang menunjukkan bahwa ia bergerak, yang merupakan indikasi planet mengerahkan pengaruh gravitasi mereka di atasnya. Stamatellos menambahkan:
“Ini adalah pertama kalinya kami tidak hanya dapat melihat pembentukan planet dalam simulasi komputer tetapi juga untuk menentukan sifat awal mereka dengan sangat detail. Sangat menarik untuk menemukan bahwa planet-planet ini dari jenis 'cepat dan marah' - mereka terbentuk dengan cepat dan mereka sangat panas. "
Hasil ini tidak ada artinya jika tidak tepat waktu. Baru-baru ini, para astronom mendeteksi planet ekstrasurya kedua di sekitar Proxima Centauri, bintang terdekat dengan planet kita. Tidak seperti Proxima b, yang berukuran seukuran Bumi, berbatu, dan mengorbit di dalam zona layak huni bintang; Proxima c diyakini berukuran 1,5 kali ukuran Bumi, setengah lebih besar dari Neptunus (menjadikannya mini-Neptunus), dan mengorbit jauh di luar zona layak huni Proxima Centauri.
Mengetahui bahwa ada mekanisme yang memungkinkan raksasa gas terbentuk di sekitar bintang katai merah membuat kita selangkah lebih dekat untuk memahami bintang-bintang yang sepenuhnya umum tetapi masih misterius ini.
