Konsep seniman tentang tata surya miniatur (atas) dibandingkan dengan sistem surya yang dikenal. Kredit gambar: NASA / JPL Klik untuk memperbesar
Para ilmuwan yang menggunakan kombinasi teleskop berbasis darat dan mengorbit telah menemukan bintang yang gagal, kurang dari seperseratus massa Matahari, mungkin dalam proses pembentukan sistem tata surya. Ini adalah objek seperti bintang terkecil yang diketahui untuk menampung apa yang tampaknya menjadi cakram pembentuk planet dari puing-puing berbatu dan gas, yang suatu hari bisa berevolusi menjadi planet kecil dan menciptakan sistem tata surya dalam miniatur. Sebuah tim yang dipimpin oleh Kevin Luhman, asisten profesor astronomi dan astrofisika di Penn State University, akan membahas temuan ini dalam Astrophysical Journal Letters edisi 10 Desember 2005.
Objek yang ditemukan, disebut kerdil coklat, digambarkan sebagai "bintang gagal" karena tidak cukup besar untuk mempertahankan fusi nuklir seperti Matahari kita. Benda itu hanya delapan kali lebih masif dari Yupiter. Fakta bahwa kerdil coklat yang sekecil ini mungkin berada di tengah-tengah penciptaan tata surya menantang definisi bintang, planet, bulan, dan tata surya.
"Tujuan kami adalah untuk menentukan 'matahari' terkecil dengan bukti pembentukan planet," kata Luhman. “Di sini kita memiliki matahari yang sangat kecil, seukuran planet. Pertanyaannya kemudian, apa yang kita sebut benda kecil apa pun yang mungkin lahir dari cakram ini: planet atau bulan? " Jika cakram protoplanet ini membentuk planet, seluruh sistem akan menjadi versi miniatur tata surya kita - dengan “matahari” pusat, planet, dan orbitnya sekitar 100 kali lebih kecil.
Tim Luhman mendeteksi kurcaci cokelat, yang disebut Cha 110913-773444, dengan Teleskop Luar Angkasa Spitzer NASA, Teleskop Luar Angkasa Hubble, dan dua teleskop di Andes Chili, teleskop Blanco dari Observatorium Antar-Amerika Cerro Tololo Antar-Amerika dan teleskop Gemini Selatan, keduanya kolaborasi internasional yang sebagian didanai oleh National Science Foundation. Luhman memimpin pengamatan serupa tahun lalu yang menemukan kerdil coklat bermassa 15-Jupiter dengan cakram protoplanet.
Katai coklat terlahir seperti bintang, mengembun dari awan tebal gas dan debu. Tetapi tidak seperti bintang, katai coklat tidak memiliki massa yang cukup - dan karenanya tidak memiliki tekanan dan suhu yang cukup di inti mereka - untuk mempertahankan fusi nuklir. Mereka tetap benda yang relatif dingin terlihat dalam panjang gelombang energi rendah seperti inframerah. Disk protoplanet adalah disk datar yang terbuat dari debu dan gas yang diperkirakan mengumpul bersama untuk membentuk planet. Tata surya kita terbentuk dari piringan seperti itu sekitar lima miliar tahun yang lalu. Sejauh ini teleskop Spitzer NASA telah menemukan lusinan kurcaci coklat dengan disk olahraga, beberapa di antaranya menunjukkan tahap awal proses pembangunan planet. Materi dalam cakram-cakram ini mulai bersatu menjadi apa yang mungkin menjadi "benih" planet.
Dengan Spitzer, tim sains menemukan Cha 110913-773444 sekitar 500 tahun cahaya di konstelasi Chamaeleon. Katai coklat ini masih muda, baru sekitar 2 juta tahun. Tim mempelajari sifat-sifat kerdil coklat dengan instrumen inframerah di observatorium lain. Disk protoplanet yang sejuk dan redup hanya dapat dideteksi dengan Kamera Array Inframerah Spitzer, yang dikembangkan di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian.
Dalam dekade terakhir, kemajuan dalam astronomi telah mengarah pada pendeteksian katai coklat kecil dan planet ekstra-surya besar, yang telah menyebabkan masalah dalam taksonomi. "Ada dua kubu dalam hal mendefinisikan planet versus katai coklat," kata anggota tim Giovanni Fazio dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian. "Beberapa pergi berdasarkan ukuran, dan yang lain pergi dengan bagaimana objek terbentuk. Misalnya, objek baru ini akan disebut planet berdasarkan ukurannya, tetapi kerdil coklat berdasarkan pada bagaimana ia terbentuk. " Jika seseorang menyebut benda itu planet, kata Fazio, maka Spitzer mungkin telah menemukan piringan "pembentuk bulan" pertamanya. Tidak peduli apa label akhirnya, satu hal yang jelas: Alam semesta menghasilkan beberapa tata surya aneh yang sangat berbeda dari milik kita. Anggota lain dari tim penemuan adalah Lucia Adame dan Paola D'Alessio dari Universitas Otonomi Nasional Meksiko dan Nuria Calvet dan Lee Hartmann dari University of Michigan.
Teleskop Blanco 4 meter di Observatorium Antar-Amerika Cerro Tololo di Chili adalah bagian dari Observatorium Astronomi Optik Nasional, yang dioperasikan oleh Asosiasi Universitas untuk Penelitian Astronomi (AURA) Inc. berdasarkan perjanjian kerja sama dengan Ilmu Pengetahuan Nasional Dasar. Teleskop Gemini South 8 meter di dekatnya juga dikelola oleh AURA. Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA, Greenbelt, Md., Membangun Kamera Infrared Array Spitzer. Penyelidik utama instrumen adalah Giovanni Fazio. Laboratorium Jet Propulsion, Pasadena, California, mengelola misi Spitzer untuk NASA. Operasi sains dilakukan di Pusat Sains Spitzer di Institut Teknologi California di Pasadena.
Sumber Asli: Penn State University
