Para astronom berteori bahwa ketika Matahari kita masih muda, dikelilingi oleh piringan debu dan gas yang darinya planet-planet akhirnya terbentuk. Lebih lanjut diteorikan bahwa sebagian besar bintang di Alam Semesta kita pada awalnya dikelilingi oleh “cakram protoplanet”, dan bahwa dalam sekitar 30% kasus, cakram ini akan berubah menjadi planet atau sistem planet.
Biasanya, cakram-cakram ini diperkirakan mengorbit di sekitar pita khatulistiwa (alias ekliptika) bintang atau sistem bintang. Namun, penelitian baru yang dilakukan oleh kelompok ilmuwan internasional telah menemukan contoh pertama sistem bintang biner di mana orientasinya terbalik dan piringan itu sekarang mengorbit bintang-bintang di sekitar kutubnya (tegak lurus dengan ekliptika).
Demi penelitian mereka, yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal ilmiah Alam, tim mengandalkan Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) untuk mendapatkan gambar resolusi tinggi HD 98800, sistem bintang empat kali lipat sekitar 146,4 tahun cahaya dari Bumi. Dalam sistem ini, mereka melihat pasangan biner dalam (HD 98800BaBb) dari dua bintang mirip Matahari yang dikelilingi oleh disk berukuran Asteroid Belt.
Penemuan ini menegaskan sesuatu yang sebelumnya hanya teori bagi para astronom, yaitu bahwa beberapa disk puing mungkin memiliki konfigurasi kutub. Grant M. Kennedy, Anggota Riset Universitas Masyarakat Kerajaan dari Universitas Warwick dan penulis utama penelitian ini, mengatakan dalam siaran pers Warwick:
“Cakram yang kaya akan gas dan debu terlihat di hampir semua bintang muda, dan kita tahu bahwa setidaknya sepertiga dari yang mengorbit bintang tunggal membentuk planet. Beberapa planet ini pada akhirnya tidak selaras dengan putaran bintang, jadi kami bertanya-tanya apakah hal serupa mungkin terjadi pada planet-planet sirkumbiner. Sebuah kekhasan dari dinamika berarti bahwa apa yang disebut ketidakselarasan kutub harus dimungkinkan, tetapi sampai sekarang kami tidak memiliki bukti disk yang tidak selaras di mana planet-planet ini dapat terbentuk. "
Walaupun sulit untuk diamati menggunakan optik konvensional, cakram puing-puing relatif mudah dipelajari di radio dan inframerah-jauh (mis. Milimeter dan submilliter) panjang gelombang, karena semua radiasi yang mereka serap dari bintang induknya. Dr. Kennedy dan rekan-rekan peneliti mengandalkan kemampuan ALMA yang terkenal untuk mempelajari objek dalam panjang gelombang ini untuk menentukan orientasi cakram protoplanet HD 98800BaBb.
Orbit biner sudah diketahui berkat penelitian sebelumnya yang menentukan bagaimana bintang-bintang mengorbit satu sama lain. Dengan menyisir ini dengan data yang diperoleh oleh ALMA, Dr. Kennedy dan timnya mampu menetapkan bahwa orientasi disk puing-puing konsisten dengan orbit kutub sempurna. Ini berarti bahwa sementara kedua bintang mengorbit satu sama lain pada satu bidang, cakram mengorbit pada bidang yang tegak lurus dengannya.
Aspek yang paling menarik dari penemuan ini, menurut Dr. Kennedy, adalah menunjukkan bahwa planet dapat terbentuk dalam kondisi yang sangat berbeda dari yang kita kenal. Seperti yang ia katakan:
“Mungkin hal yang paling menarik tentang penemuan ini adalah bahwa cakram menunjukkan beberapa tanda tangan yang sama yang kita anggap pertumbuhan debu di cakram di sekitar bintang tunggal. Kami menganggap ini berarti pembentukan planet setidaknya dapat memulai pada cakram sirkumbiner kutub ini. Jika sisa proses pembentukan planet ini dapat terjadi, mungkin ada seluruh populasi planet yang tidak selaras yang belum kita temukan, dan hal-hal seperti variasi musiman yang aneh untuk dipertimbangkan. ”
"Aneh" pastinya deskripsi yang akurat! Bayangkan, jika Anda mau, planet-planet di mana cincin terang muncul di malam hari, mencapai dari bawah cakrawala dan memanjang sampai ke atas. Siklus diurnal juga akan sangat berbeda, karena kedua bintang bergerak melintasi langit baik secara vertikal maupun horizontal dalam setahun. Dan pada waktu-waktu tertentu dalam setahun, hanya satu bintang yang akan terlihat ketika mereka mengorbit satu sama lain.
Konfigurasi kutub juga akan berarti beberapa variasi musiman yang tidak biasa, di mana garis lintang yang berbeda akan menerima lebih atau kurang penerangan di seluruh periode orbit planet ini. Dikombinasikan dengan rotasi planet itu sendiri, suhu dan kondisi siang hari akan sangat bervariasi di sekitar khatulistiwa. Bergantung pada periode orbitnya, wilayah kutub mungkin mengalami musim panas dan musim dingin selama bertahun-tahun.
Penemuan terbaru ini menunjukkan bahwa selain memiliki komposisi dan lingkungan yang eksotis, planet ekstra-surya juga dapat mengalami orbit yang eksotis. Daniel Price, seorang Associate Professor dan Future Fellow ARC di Monash Center for Astrophysics (MoCA) dan rekan penulis di koran, menjelaskan:
"Kami dulu mengira sistem tata surya lain akan terbentuk seperti kita, dengan planet-planet semuanya mengorbit dalam arah yang sama di sekitar satu matahari. Tetapi dengan gambar baru kita melihat cakram gas dan debu yang berputar mengelilingi dua bintang. Cukup mengejutkan juga menemukan bahwa cakram itu mengorbit pada sudut yang tepat ke orbit kedua bintang. Luar biasa, dua bintang lagi terlihat mengorbit disk itu. Jadi jika planet-planet lahir di sini akan ada empat matahari di langit! "
Selain menjadi ilmiah pertama yang memvalidasi prediksi yang dibuat oleh para astronom, penemuan terbaru ini juga bisa mengajarkan kita banyak tentang bagaimana planet dapat terbentuk di tata surya lain. Karena siklus orbital dan diurnal adalah faktor utama dalam kehidupan di Bumi, mungkin sistem ini dan yang lainnya juga bisa mengajarkan kita satu atau dua hal tentang bagaimana kehidupan dapat muncul di planet lain.
