Ketika para astronom mendeteksi exoplanet baru mereka biasanya melakukannya menggunakan salah satu dari dua teknik. Pertama, ada teknik transit yang terkenal, yang mencari sedikit penurunan dalam cahaya saat sebuah planet lewat di depan bintang inangnya, dan kedua adalah teknik kecepatan radial, yang merasakan gerakan bintang karena tarikan gravitasi planetnya.
Tapi kemudian ada microlensing gravitasi, peluang pembesaran cahaya dari bintang jauh oleh massa bintang latar depan dan planet-planetnya karena distorsi pada struktur ruangwaktu. Meskipun teknik ini terdengar hampir mustahil, itu sangat akurat sehingga setiap deteksi melompati planet yang menominasikan sebagai kandidat dan segera memverifikasi mereka sebagai dunia yang bonafide.
Tetapi tanpa pengamatan lanjutan, teknik microlensing berjuang dengan mengkarakterisasi bintang host yang sangat pingsan. Sekarang, tim astronom internasional yang dipimpin oleh kandidat PhD Jennifer Yee dari Ohio State University telah mendeteksi tanda tangan microlensing pertama, dengan penuh kasih sayang yang disebut MOA-2013-BLG-220Lb, yang terlihat seperti sebuah planet yang dikonfirmasi yang mengorbit seorang kandidat kerdil coklat - sebuah objek yang sangat redup karena itu tidak cukup besar untuk memulai fusi nuklir pada intinya.
Materi - tidak peduli seberapa besar atau kecil - kurva kain ruangwaktu. Ini akhirnya dapat bertindak seperti lensa dengan melengkung cahaya latar belakang di sekitarnya dan karenanya memperbesar sumber latar belakang. Dalam microlensing, materi yang mengintervensi hanyalah bintang redup atau mungkin sistem planet.
"Ketika 'sistem lensa' lewat di depan bintang latar belakang yang jauh, pembesaran bintang latar belakang itu berubah sebagai fungsi waktu," kata Yee kepada Space Magazine. "Dengan mengukur perbesaran yang berubah dari bintang latar belakang, kita dapat belajar tentang bintang pelensa dan mungkin apakah ia memiliki planet atau tidak."
Dalam sistem planet, cahaya dari bintang latar akan diperbesar ketika bintang latar depan lewat di depannya. Jika ada planet cirlcing, akan ada titik puncak tambahan dalam kecerahan (pada tingkat lebih rendah tetapi masih merupakan pendeteksian dongeng).
Saat ini sistem planet transit di depan bintang latar belakang (dan selama bertahun-tahun setelahnya) kita tidak dapat memisahkan kedua objek. Sementara cahaya dari bintang latar belakang dapat diperbesar, citranya terdistorsi karena cahayanya menyatu dengan sistem planet.
Jadi tanda tangan microlensing tidak dapat memberi tahu astronom tentang bintang sistem lensa. "Ini di luar kebiasaan," Andrew Gould, penasihat dan rekan penulis Yee di surat kabar, mengatakan kepada Space Magazine. “Dalam teknik lain, orang pasti telah mendeteksi bintang dan mereka berjuang untuk mendeteksi planet ini. Tetapi microlensing justru sebaliknya. Kami mendeteksi planet ini dengan sangat jelas, tetapi kami tidak dapat mendeteksi bintang inangnya. "
Namun, tanda tangan microlensing tidak memberikan gerakan sistem lensa yang tepat - perubahan jarak yang jelas dari waktu ke waktu - saat lewat di depan bintang latar belakang. Gerakan yang tepat dari MOA-2013-BLG-220Lb sangat tinggi, dengan kecepatan 12,5 miliarcseconds (jarak di langit yang 2400 kali lebih kecil dari ukuran bulan purnama) per tahun. Ini kira-kira tiga kali lebih tinggi dari rata-rata.
Gerakan tinggi yang tepat dapat disebabkan oleh objek yang sangat dekat dan bergerak lambat atau objek yang sangat jauh bergerak cepat. Karena kebanyakan bintang cenderung tidak bergerak dengan kecepatan tinggi, tim mengasumsikan objek relatif dekat, menempatkannya pada jarak 6.000 tahun cahaya.
Dengan jarak tetap, tim juga dapat mengasumsikan massa untuk objek. Beratnya di bawah batas pembakaran hidrogen dan karenanya dianggap sebagai microlensing kandidat kerdil coklat terbaik yang terdeteksi.
"Pedang bermata dua dari microlensing adalah bahwa tidak ada cahaya dari bintang lensa yang diperlukan," kata Yee kepada Space Magazine. "Di satu sisi, microlensing dapat menemukan planet di sekitar benda gelap atau pudar seperti katai coklat. Sisi sebaliknya adalah sangat sulit untuk mengkarakterisasi bintang lensa jika cahayanya tidak terdeteksi. "
Para astronom harus menunggu hingga 2021 untuk melihat kedua sistem lensa. Kerangka waktu ini adalah berapa lama yang kita harapkan sebelum kandidat katai coklat memisahkan diri di langit dari bintang latar belakang. Setelah itu dilakukan, para astronom akan dapat memverifikasi apakah kandidat tersebut benar-benar seorang kerdil coklat.
Makalah ini tersedia untuk diunduh di sini.
