Sejak penemuan planet pertama yang mengorbit bintang normal selain Matahari pada 1995, kini ada lebih dari 150 kandidat yang disebut planet ekstrasurya ini. Kebanyakan dari mereka dideteksi dengan metode tidak langsung, berdasarkan variasi kecepatan radial atau peredupan bintang ketika planet lewat di depannya (lihat ESO PR 06/03, ESO PR 11/04 dan ESO PR 22/04 ).
Namun, para astronom lebih suka untuk mendapatkan gambar langsung dari sebuah planet ekstrasurya, yang memungkinkan mereka untuk lebih mengkarakterisasi sifat fisik objek. Ini adalah tugas yang sangat sulit, karena planet ini umumnya tersembunyi di "silau" bintang inangnya.
Untuk mengatasi sebagian masalah ini, para astronom mempelajari benda-benda yang sangat muda. Memang, objek sub-bintang jauh lebih panas dan lebih cerah ketika muda dan karena itu dapat lebih mudah dideteksi daripada objek yang lebih tua dari massa serupa.
Berdasarkan pendekatan ini, mungkin deteksi tahun lalu dari titik lemah lemah di sebelah kurcaci coklat muda 2M1207 oleh tim astronom internasional menggunakan ESO Very Large Telescope (ESO PR 23/04) adalah yang lama dicari gambar bonafide dari planet ekstrasurya. Laporan terbaru berdasarkan data dari Teleskop Luar Angkasa Hubble tampaknya mengkonfirmasi hasil ini. Pengamatan lebih baru yang dibuat dengan Spitzer Space Telescope dari pancaran inframerah hangat dari dua planet "Jupiter panas" yang terdeteksi sebelumnya adalah hasil menarik lainnya dalam konteks ini. Kekayaan hasil baru ini, yang diperoleh dalam rentang waktu beberapa bulan, menggambarkan dengan sempurna dinamika bidang penelitian ini.
Sahabat Mungil
Sekarang, tim astronom yang berbeda [1] mungkin telah membuat terobosan penting lainnya di bidang ini dengan menemukan teman sekecil bintang muda. Sejak beberapa tahun para ilmuwan ini telah melakukan pencarian planet dan benda bermassa rendah, khususnya di sekitar bintang yang masih dalam proses pembentukannya - yang disebut bintang T-Tauri - menggunakan pencitraan langsung dan teknik kecepatan radial. Salah satu objek dalam daftar mereka adalah GQ Lupi, bintang T-Tauri muda, yang terletak di awan Lupus I (serigala), wilayah pembentukan bintang sekitar 400 atau 500 tahun cahaya jauhnya. Bintang GQ Lupi tampaknya adalah objek yang sangat muda yang masih dikelilingi oleh sebuah disk, dengan usia antara 100.000 dan 2 juta tahun.
Para astronom mengamati GQ Lupi pada 25 Juni 2004 dengan instrumen optik adaptif NACO yang melekat pada Yepun, Teleskop Unit 8,2 m dari Teleskop Sangat Besar yang terletak di atas Cerro Paranal (Chili). Optik adaptif instrumen (AO) mengatasi distorsi yang disebabkan oleh turbulensi atmosfer, menghasilkan gambar inframerah-dekat yang sangat tajam.
Seperti yang ditunjukkan ESO PR Photo 10a / 05, rangkaian paparan NACO dengan jelas mengungkapkan keberadaan pendamping mungil, yang terletak di dekat bintang. Objek yang baru ditemukan ini hanya berjarak 0,7 detik, dan akan diabaikan tanpa menggunakan kemampuan optik adaptif NACO.
Pada jarak GQ Lupi, pemisahan antara bintang dan pendampingnya yang lemah adalah sekitar 100 unit astronomi (atau 100 kali jarak antara Matahari dan Bumi). Ini kira-kira 2,5 kali jarak antara Pluto dan Matahari.
Rekannya, yang disebut GQ Lupi B atau GQ Lupi b [2], kira-kira 250 kali lebih redup daripada GQ Lupi A seperti yang terlihat dalam rangkaian gambar ini. Gambar lebih lanjut diperoleh dengan NACO pada bulan Agustus dan September mengkonfirmasi keberadaan dan posisi pendamping ini.
Bergerak ke arah yang sama
Para astronom kemudian menemukan bahwa bintang tersebut sebelumnya telah diamati oleh teleskop Subaru dan juga oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble. Mereka mengambil gambar yang sesuai dari arsip data fasilitas ini untuk analisis lebih lanjut.
Gambar-gambar yang lebih tua, yang diambil pada bulan Juli 2002 dan April 1999, masing-masing, juga menunjukkan kehadiran pendamping, memberikan para astronom kemungkinan untuk mengukur secara tepat posisi kedua benda selama beberapa tahun. Hal ini pada gilirannya memungkinkan mereka untuk menentukan apakah bintang-bintang bergerak bersama di langit - seperti yang diharapkan jika mereka terikat secara gravitasi bersama - atau jika objek yang lebih kecil hanya objek latar belakang, hanya disejajarkan secara kebetulan.
Dari pengukuran mereka, para astronom menemukan bahwa pemisahan antara dua objek tidak berubah selama periode lima tahun yang dicakup oleh pengamatan (lihat ESO PR Foto 10b / 05). Bagi para ilmuwan ini adalah bukti nyata bahwa kedua benda bergerak ke arah yang sama di langit. "Jika objek yang pingsan akan menjadi objek latar belakang", kata Ralph Neuh? Pengguna Universitas Jena (Jerman) dan pemimpin tim, "kita akan melihat perubahan dalam pemisahan karena GQ Lup akan bergerak di langit. Dari 1999 hingga 2004, pemisahan akan berubah sebesar 0,15 arcsec, sementara kami yakin bahwa perubahan itu setidaknya 20 kali lebih kecil. "
Exoplanet atau katai coklat?
Untuk menyelidiki lebih lanjut sifat fisik dari objek yang baru ditemukan, para astronom menggunakan NACO pada VLT untuk mengambil serangkaian spektrum. Ini menunjukkan ciri khas objek yang sangat keren, khususnya keberadaan pita air dan CO. Dengan mempertimbangkan warna inframerah dan data spektral yang tersedia, perhitungan model atmosfer menunjukkan suhu antara 1.600 dan 2.500 derajat dan radius yang dua kali lebih besar dari Jupiter (lihat PR Foto 10c / 05). Menurut ini, GQ Lupi B adalah objek yang dingin dan agak kecil.
Tapi apa sifat dari objek yang samar ini? Apakah itu planet ekstrasurya yang bonafid atau bintang kerdil coklat, bintang-bintang "gagal" yang tidak cukup masif untuk menghasilkan reaksi nuklir besar secara terpusat? Meskipun batas antara keduanya masih menjadi bahan perdebatan, salah satu cara untuk membedakan antara keduanya adalah dengan massanya (karena ini juga dilakukan antara katai coklat dan bintang-bintang): planet-planet (raksasa) lebih ringan daripada sekitar 13 massa Jupiter ( massa kritis yang diperlukan untuk menyalakan fusi deuterium), katai coklat lebih berat.
Bagaimana dengan GQ Lupi b?
Sayangnya, pengamatan baru tidak memberikan estimasi langsung dari massa objek. Dengan demikian para astronom harus mengandalkan perbandingan dengan model teoritis dari objek-objek tersebut. Tapi ini tidak semudah kedengarannya. Jika, seperti yang diterima para astronom, GQ Lupi A dan B terbentuk secara bersamaan, objek yang baru ditemukan itu sangat muda. Masalahnya adalah bahwa untuk objek yang sangat muda, model teoritis tradisional mungkin tidak berlaku. Namun, jika digunakan, mereka memberikan perkiraan massa objek yang berada di suatu tempat antara 3 hingga 42 massa Yupiter, yaitu meliputi planet dan domain katai coklat.
Fase-fase awal dalam katai coklat dan pembentukan planet ini pada dasarnya merupakan wilayah yang tidak diketahui untuk model. Sangat sulit untuk memodelkan keruntuhan awal awan gas mengingat kondisi di sekitar bintang induknya. Satu set model, khusus dirancang untuk memodelkan objek yang sangat muda, memberikan massa serendah satu atau dua massa Jupiter. Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh Ralph Neuh? "Model-model baru ini masih perlu dikalibrasi, sebelum massa sahabat semacam itu dapat ditentukan dengan percaya diri".
Para astronom juga menekankan bahwa dari perbandingan antara spektrum VLT / NACO mereka dan model teoritis rekan penulis Peter Hauschildt dari Universitas Hamburg (Jerman), mereka sampai pada kesimpulan bahwa kesesuaian terbaik diperoleh untuk objek yang memiliki sekitar 2 jari-jari Jupiter. dan 2 massa Jupiter. Jika hasil ini berlaku, GQ Lupi b akan menjadi planet ekstrasurya yang termuda dan teringan yang pernah dicitrakan.
Pengamatan lebih lanjut masih diperlukan untuk secara tepat menentukan sifat GQ Lupi B. Jika kedua objek memang terikat, maka objek terkecil akan membutuhkan lebih dari 1.000 tahun untuk menyelesaikan orbit di sekitar bintang inangnya. Ini tentu saja terlalu lama untuk menunggu tetapi efek gerakan orbital mungkin dapat dideteksi - sebagai perubahan kecil dalam pemisahan antara dua objek - dalam beberapa tahun. Oleh karena itu tim berencana untuk melakukan pengamatan rutin terhadap objek ini menggunakan NACO pada VLT, untuk mendeteksi gerakan ini. Tidak diragukan lagi bahwa dalam waktu yang berarti, kemajuan lebih lanjut pada sisi teoretis akan tercapai dan banyak penemuan sensasional dalam bidang ini akan dibuat.
Informasi lebih lanjut
Penelitian yang disajikan dalam Siaran Pers ESO ini diterbitkan dalam Surat kepada Editor yang diterima untuk diterbitkan oleh Astronomi dan Astrofisika (“Bukti untuk pendamping bergerak sub-bintang dari GQ Lup” oleh R. Neuh? User et al.) Dan tersedia dalam bentuk PDF di http://www.edpsciences.org/articles/aa/pdf/forthpdf/aagj061_forth.pdf.
Catatan
[1]: Tim ini terdiri dari pengguna Ralph Neuh, G? Nther Wuchterl, Markus Mugrauer, dan Ana Bedalov (Universitas Jena, Jerman), Eike Guenther (Ringer Landessternwarte Tautenburg, Jerman), dan Peter Hauschildt (Hamburger) Sternwarte, Jerman).
[2]: Dalam literatur astronomi, konvensi ini adalah untuk menempatkan modal untuk anggota bintang dari banyak sistem, tetapi huruf kecil untuk planet. Jika pendamping GQ Lupi A berubah menjadi sebuah planet, itu akan disebut GQ Lupi b, sedangkan jika itu adalah katai coklat, itu akan diidentifikasi sebagai GQ lupi B. Mengingat ketidakpastian saat ini, oleh karena itu kami menggunakan kedua denominasi tersebut dalam siaran pers ini, seperti yang dilakukan penulis dalam makalah ilmiah asli.
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
