Menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA, para astronom telah menyelesaikan survei pencitraan cahaya tampak terbesar dan paling sensitif dari cakram puing yang mengelilingi bintang-bintang terdekat. Disk berdebu ini, kemungkinan diciptakan oleh tabrakan antara benda sisa dari pembentukan planet, yang dicitrakan di sekitar bintang semuda 10 juta tahun dan setua lebih dari 1 miliar tahun.
Penelitian ini dilakukan oleh para astronom dari Goddard Space Center NASA dengan bantuan dari Steward Observatory University of Arizona. Survei ini dipimpin oleh Glenn Schneider, yang hasilnya muncul dalam edisi 1 Oktober 2014 dari Jurnal Astronomi.
"Kami menemukan bahwa sistem tidak hanya datar dengan permukaan yang seragam," kata Schneider. “Ini sebenarnya sistem puing tiga dimensi yang cukup rumit, seringkali dengan struktur yang lebih kecil tertanam. Beberapa substruktur bisa menjadi rambu-rambu planet yang tak terlihat. ”
Selain belajar banyak tentang bidang puing-puing yang mengelilingi bintang-bintang tetangga, penelitian ini memberikan kesempatan untuk mempelajari lebih lanjut tentang pembentukan Tata Surya kita sendiri.
"Ini seperti melihat ke masa lalu untuk melihat jenis-jenis peristiwa destruktif yang pernah secara rutin terjadi di tata surya kita setelah planet terbentuk," kata Schneider.
Pernah dianggap sebagai cakram datar, penelitian ini mengungkapkan keragaman dan kompleksitas tak terduga dari struktur puing-puing yang mengelilingi bintang yang diamati. Ini sangat menyarankan mereka dipengaruhi secara gravitasi oleh planet-planet yang tak terlihat yang mengorbit bintang.
Atau, efek ini dapat dihasilkan dari bintang-bintang yang melewati ruang antarbintang. Selain itu, para peneliti menemukan bahwa tidak ada dua "disk" dari materi di sekitar bintang yang sama.
Para astronom menggunakan Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph untuk mempelajari 10 sistem puing-puing circumstellar yang ditemukan sebelumnya, ditambah MP Mus, sebuah cakram protoplanet yang matang yang sebanding dalam usianya dengan yang termuda dari cakram puing.
Penyimpangan diamati dalam satu sistem seperti cincin khususnya (sekitar HD 181327) menyerupai ejeksi semburan besar puing ke bagian luar sistem dari tabrakan baru-baru ini dari dua benda.
"Semprotan bahan ini cukup jauh dari bintang inangnya - kira-kira dua kali jarak yang ditempuh Pluto dari Matahari," kata co-peneliti Christopher Stark dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard Space, Greenbelt, Maryland. “Menghancurkan objek secara masif secara masif pada jarak yang begitu jauh sulit untuk dijelaskan, dan itu harus sangat langka. Jika kita benar-benar melihat akibat dari tabrakan besar-besaran baru-baru ini, sistem planet yang tak terlihat mungkin sangat kacau. ”
Interpretasi lain untuk ketidakberesan adalah bahwa cakram telah secara misterius dilengkung oleh perjalanan bintang melalui ruang antarbintang, yang secara langsung berinteraksi dengan materi antarbintang yang tak terlihat. "Bagaimanapun, jawabannya menarik," kata Schneider. "Tim kami saat ini sedang menganalisis pengamatan tindak lanjut yang akan membantu mengungkap penyebab sebenarnya dari ketidakberesan ini."
Selama beberapa tahun terakhir, para astronom telah menemukan keragaman yang luar biasa dalam arsitektur sistem exoplanet. Sebagai contoh, mereka telah menemukan bahwa planet-planet diatur dalam orbit yang sangat berbeda dari yang ditemukan di tata surya kita.
"Kami sekarang melihat keragaman serupa dalam arsitektur sistem puing yang menyertainya," kata Schneider. “Bagaimana planet mempengaruhi disk, dan bagaimana disk mempengaruhi planet? Ada semacam saling ketergantungan antara sebuah planet dan puing-puing yang menyertainya yang mungkin mempengaruhi evolusi sistem puing-puing eksoplanet ini. "
Dari sampel kecil ini, pesan paling penting untuk diambil adalah salah satu dari keanekaragaman, kata Schneider. Dia menambahkan bahwa para astronom benar-benar perlu memahami pengaruh internal dan eksternal pada sistem ini - seperti angin bintang dan interaksi dengan awan bahan antarbintang - dan bagaimana mereka dipengaruhi oleh massa dan usia bintang induk, dan banyaknya elemen yang lebih berat. dibutuhkan untuk membangun planet.
Meskipun para astronom telah menemukan hampir 4.000 kandidat planet ekstrasurya sejak 1995, sebagian besar dengan metode pendeteksian tidak langsung, hanya sekitar dua lusin sistem puing-puing berselang-seling yang telah dicitrakan selama periode waktu yang sama.
Itu karena disk biasanya 100.000 kali lebih redup daripada (dan seringkali sangat dekat dengan) bintang induknya yang terang. Mayoritas telah terlihat karena kemampuan Hubble untuk melakukan pencitraan kontras tinggi, di mana cahaya yang luar biasa dari bintang diblokir untuk mengungkapkan disk samar yang mengelilingi bintang.
Survei pencitraan baru juga menghasilkan wawasan tentang bagaimana tata surya kita terbentuk dan berevolusi 4,6 miliar tahun yang lalu. Secara khusus, dugaan tabrakan planet yang terlihat di cakram sekitar HD 181327 mungkin mirip dengan bagaimana sistem Bumi-Bulan terbentuk, serta sistem Pluto-Charon lebih dari 4 miliar tahun yang lalu. Dalam kasus-kasus itu, tabrakan antara benda-benda seukuran planet melemparkan puing-puing yang kemudian bergabung menjadi bulan pendamping.
