Kredit gambar: ESO
Tim astronom Eropa [1] mengumumkan penemuan dan studi dua planet ekstra-surya baru (exoplanet). Mereka termasuk dalam objek kandidat transit OGLE dan dapat dicirikan secara terperinci. Ini tiga kali lipat jumlah exoplanet yang ditemukan oleh metode transit; tiga benda seperti itu sekarang dikenal.
Pengamatan dilakukan pada bulan Maret 2004 dengan FLAMES multi-fiber spectrograph pada teleskop Kueyen VLT 8,2 m di ESO Paranal Observatory (Chile). Mereka memungkinkan para astronom untuk mengukur kecepatan radial akurat untuk empat puluh satu bintang yang kecerahan "celupan" sementara telah terdeteksi oleh survei OGLE. Efek ini mungkin merupakan tanda tangan transit di depan bintang sebuah planet yang mengorbit, tetapi mungkin juga disebabkan oleh bintang kecil yang menemani.
Untuk dua bintang (OGLE-TR-113 dan OGLE-TR-132), perubahan kecepatan yang terukur mengungkapkan keberadaan planet-massa sahabat dalam orbit periode yang sangat singkat.
Hasil ini menegaskan keberadaan kelas baru planet-planet raksasa, yang disebut "Jupiters sangat panas" karena ukurannya dan suhu permukaan yang sangat tinggi. Mereka sangat dekat dengan bintang inangnya, mengorbitnya dalam waktu kurang dari 2 hari (Bumi).
Metode transit untuk mendeteksi exoplanet akan "didemonstrasikan" untuk publik luas pada 8 Juni 2004, ketika planet Venus lewat di depan cakram matahari, lih. program VT-2004.
Menemukan Dunia lain
Selama dekade terakhir, para astronom telah belajar bahwa Tata Surya kita tidak unik, karena lebih dari 120 planet raksasa yang mengorbit bintang lain ditemukan oleh survei kecepatan radial (lih. ESO PR 13/00, ESO PR 07/01, dan ESO PR 03/03).
Namun, teknik kecepatan radial bukan satu-satunya alat untuk mendeteksi planet ekstrasurya. Ketika sebuah planet kebetulan lewat di depan bintang induknya (seperti yang terlihat dari Bumi), ia memblokir sebagian kecil cahaya bintang dari pandangan kita. Semakin besar planet ini, relatif terhadap bintang, semakin besar fraksi cahaya yang terhalang.
Ini persis efek yang sama ketika Venus transit pada piringan Solar pada 8 Juni 2004, lih. ESO PR 03/04 dan situs web program VT-2004. Pada abad-abad terakhir, peristiwa semacam itu digunakan untuk memperkirakan jarak Matahari-Bumi, dengan implikasi yang sangat berguna bagi astrofisika dan mekanika selestial.
Saat ini, transit di planet semakin penting. Beberapa survei berusaha menemukan tanda tangan samar dari dunia lain, dengan menggunakan pengukuran fotometrik bintang, mencari peredupan periodik bintang ketika sebuah planet lewat di depan cakramnya.
Salah satunya, survei OGLE, awalnya dirancang untuk mendeteksi peristiwa microlensing dengan memantau kecerahan sejumlah besar bintang secara berkala. Selama empat tahun terakhir, itu juga termasuk pencarian "kemiringan" dangkal berkala dari kecerahan bintang, yang disebabkan oleh transit teratur benda-benda kecil yang mengorbit (bintang kecil, katai coklat atau planet seukuran Jupiter). Tim OGLE sejak itu mengumumkan 137 "kandidat transit planet" dari survei mereka terhadap sekitar 155.000 bintang di dua bidang langit selatan, satu di arah Pusat Galaksi, yang lain di dalam konstelasi Carina.
Mengatasi sifat transit OGLE
Kandidat transit OGLE terdeteksi oleh adanya penurunan berkala beberapa persen dalam kecerahan bintang yang diamati. Jari-jari planet ukuran Jupiter sekitar 10 kali lebih kecil dari bintang tipe surya [2], yaitu mencakup sekitar 1/100 permukaan bintang itu dan karenanya memblok sekitar 1% dari cahaya bintang selama transit.
Kehadiran acara transit saja, bagaimanapun, tidak mengungkapkan sifat tubuh transit. Ini karena bintang bermassa rendah atau katai coklat, serta kecerahan variabel dari sistem biner latar belakang yang terlihat dalam arah yang sama, dapat menghasilkan variasi kecerahan yang mensimulasikan yang dihasilkan oleh planet raksasa yang mengorbit.
Namun, sifat dari objek yang transit dapat ditentukan oleh pengamatan kecepatan radial bintang induknya. Ukuran variasi kecepatan (amplitudo) berhubungan langsung dengan massa objek pendamping dan karenanya memungkinkan untuk membedakan antara bintang dan planet sebagai penyebab "dip" kecerahan yang diamati.
Dengan cara ini, pencarian transit fotometrik dan pengukuran kecepatan radial bergabung menjadi teknik yang sangat kuat untuk mendeteksi exoplanet baru. Selain itu, ini sangat berguna untuk menjelaskan karakteristik mereka. Sementara deteksi planet dengan metode kecepatan radial hanya menghasilkan estimasi massa yang lebih rendah, pengukuran transit memungkinkan untuk menentukan massa, jari-jari, dan kepadatan planet yang tepat.
Pengamatan kecepatan radial lanjutan dari 137 kandidat transit OGLE bukanlah tugas yang mudah karena bintang-bintang relatif lemah (magnitudo visual sekitar 16). Ini hanya dapat dilakukan dengan menggunakan teleskop di kelas 8-10m dengan spektograf resolusi tinggi.
Sifat kedua exoplanet baru
Oleh karena itu, tim astronom Eropa [1] memanfaatkan teleskop Kueyen VLT 8,2 m. Pada bulan Maret 2004, mereka mengikuti 41 OGLE "bintang kandidat transit utama" selama 8 setengah malam. Mereka mendapat keuntungan dari kapasitas multipleks dari fasilitas penghubung serat FLAMES / UVES yang memungkinkan untuk memperoleh spektrum resolusi tinggi dari 8 objek secara bersamaan dan mengukur kecepatan bintang dengan akurasi sekitar 50 m / s.
Sementara sebagian besar kandidat transit OGLE ternyata bintang biner (kebanyakan bintang kecil, dingin transit di depan bintang berjenis surya), dua objek, yang dikenal sebagai OGLE-TR-113 dan OGLE-TR-132, adalah ditemukan menunjukkan variasi kecepatan kecil. Ketika semua pengamatan yang tersedia - variasi cahaya, spektrum bintang dan perubahan kecepatan radial - digabungkan, para astronom dapat menentukan bahwa untuk dua bintang ini, benda-benda yang transit memiliki massa yang kompatibel dengan planet-planet raksasa seperti Jupiter.
Yang menarik, kedua planet baru itu terdeteksi di sekitar bintang-bintang yang agak jauh di galaksi Bima Sakti, ke arah konstelasi selatan Carina. Untuk OGLE-TR-113, bintang induknya bertipe F (sedikit lebih panas dan lebih masif dari Matahari) dan terletak pada jarak sekitar 6000 tahun cahaya. Planet yang mengorbit sekitar 35% lebih berat dan diameternya 10% lebih besar dari Jupiter, planet terbesar di tata surya. Itu mengorbit bintang sekali setiap 1,43 hari pada jarak hanya 3,4 juta km (0,0228 AU). Di tata surya, Merkurius 17 kali lebih jauh dari Matahari. Temperatur permukaan planet itu, yang seperti Jupiter adalah raksasa gas, juga lebih tinggi, mungkin di atas 1800? C.
Jarak ke sistem OGLE-TR-132 adalah sekitar 1200 tahun cahaya. Planet ini sekitar seberat Jupiter dan sekitar 15% lebih besar (ukurannya masih agak tidak pasti). Itu mengorbit bintang K-dwarf (lebih dingin dan kurang masif dari Matahari) sekali setiap 1,69 hari pada jarak 4,6 juta km (0,0306 AU). Juga planet ini pasti sangat panas.
Kelas exoplanet baru
Dengan objek transit planet yang sebelumnya ditemukan OGLE-TR-56 [3], dua objek OGLE baru menentukan kelas exoplanet baru, masih belum terdeteksi oleh survei kecepatan radial saat ini: planet-planet dengan periode sangat pendek dan orbit kecil yang sesuai. Distribusi periode orbital untuk "hot Jupiters" yang terdeteksi dari survei kecepatan radial nampaknya berkurang di bawah 3 hari, dan tidak ada planet yang sebelumnya ditemukan dengan periode orbit yang lebih pendek dari sekitar 2,5 hari.
Keberadaan tiga planet OGLE sekarang menunjukkan bahwa "Jupiters yang sangat panas" memang ada, meskipun mereka mungkin sangat langka; mungkin sekitar satu objek untuk setiap 2500 hingga 7000 bintang. Para astronom benar-benar bingung bagaimana benda-benda planet dapat berakhir dalam orbit yang sangat kecil, begitu dekat dengan bintang-bintang pusatnya.
Berlawanan dengan metode kecepatan radial yang bertanggung jawab atas sebagian besar deteksi planet di sekitar bintang normal, kombinasi transit dan pengamatan kecepatan radial memungkinkan untuk menentukan massa sebenarnya, jari-jari dan dengan demikian kepadatan rata-rata planet-planet ini.
Besar harapan
Dua objek baru menggandakan jumlah planet ekstrasurya dengan massa dan jari-jari yang diketahui (tiga objek OGLE plus HD209458b, yang terdeteksi oleh survei kecepatan radial tetapi kemudian transit fotometrik kemudian diamati). Informasi baru tentang massa dan jari-jari yang tepat sangat penting untuk memahami fisika internal planet-planet ini.
Kelengkapan dari transit dan teknik kecepatan radial sekarang membuka pintu menuju studi rinci tentang karakteristik sebenarnya dari planet ekstrasurya. Pencarian ruang angkasa untuk transit planet - seperti misi COROT dan KEPLER - bersama dengan pengamatan tindak lanjut kecepatan radial darat di masa depan akan mengarah pada karakterisasi dunia lain sekecil Bumi kita.
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
