Dari siaran pers oleh Teleskop Subaru dan Observatorium Astronomi Nasional Jepang:
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh para astronom dari University of Tokyo dan National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) telah menemukan bahwa orbit cenderung lebih khas daripada jarang untuk sistem exoplanetary - yang berada di luar tata surya kita. Pengukuran sudut-sudut antara sumbu rotasi bintang (sumbu rotasi bintang) dan orbit planet (sumbu orbital planet) dari exoplanet HAT-P-11b dan XO-4b menunjukkan bahwa orbit planet-planet exoplanet ini sangat miring. Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan mengukur sudut untuk planet kecil seperti HAT-P-11 b. Temuan baru ini memberikan indikator pengamatan penting untuk menguji model teoretis yang berbeda tentang bagaimana orbit sistem planet telah berevolusi.
Sejak penemuan planet ekstrasurya pertama pada tahun 1995, para ilmuwan telah mengidentifikasi lebih dari 500 planet ekstrasurya, planet di luar tata surya kita, yang hampir semuanya merupakan planet raksasa. Sebagian besar planet ekstrasurya raksasa ini mengorbit bintang induknya, tidak seperti planet raksasa tata surya kita, seperti Jupiter, yang mengorbit Matahari dari kejauhan. Teori yang diterima mengusulkan bahwa planet-planet raksasa ini awalnya terbentuk dari bahan pembentuk planet yang melimpah, jauh dari bintang inangnya dan kemudian bermigrasi ke lokasi terdekat mereka saat ini. Berbagai proses migrasi telah disarankan untuk menjelaskan planet ekstrasurya raksasa yang dekat.
Model interaksi cakram-planet dari migrasi berfokus pada interaksi antara planet ini dan cakram protoplanetanya, cakram tempat awalnya terbentuk. Kadang-kadang interaksi antara cakram protoplanet dan planet pembentuk ini menghasilkan kekuatan yang membuat planet jatuh ke bintang pusat. Model ini memprediksi bahwa sumbu spin bintang dan sumbu orbital planet akan sejajar satu sama lain.
Model interaksi planet-planet dari migrasi telah berfokus pada saling bertebaran di antara planet-planet raksasa. Migrasi dapat terjadi dari hamburan planet, ketika beberapa planet tersebar selama penciptaan dua atau lebih planet raksasa di dalam cakram protoplanet. Sementara beberapa planet tersebar dari sistem, yang terdalam dapat membentuk orbit akhir yang sangat dekat dengan bintang pusat. Skenario interaksi planet-planet lain, migrasi Kozai, mendalilkan bahwa interaksi gravitasi jangka panjang antara planet raksasa dalam dan objek langit lain seperti bintang pendamping atau planet raksasa luar dari waktu ke waktu dapat mengubah orbit planet, menggerakkan planet bagian dalam lebih dekat ke bintang pusat. Interaksi migrasi planet-planet, termasuk hamburan planet-planet dan migrasi Kozai, dapat menghasilkan orbit miring antara planet dan poros bintang.
Secara keseluruhan, kecenderungan sumbu orbital planet-planet yang dekat dengan sumbu putaran bintang inang muncul sebagai dasar pengamatan yang sangat penting untuk mendukung atau menyangkal model migrasi yang menjadi landasan teori evolusi orbital. Sebuah kelompok penelitian yang dipimpin oleh para astronom dari Universitas Tokyo dan NAOJ memusatkan pengamatan mereka dengan Teleskop Subaru untuk menyelidiki kecenderungan ini untuk dua sistem yang diketahui memiliki planet: HAT-P-11 dan XO-4. Kelompok ini mengukur efek Rossiter-McLaughlin (selanjutnya, RM) dari sistem dan menemukan bukti bahwa sumbu orbital mereka cenderung relatif terhadap sumbu putar bintang inangnya.
Efek RM mengacu pada penyimpangan nyata dalam kecepatan radial atau kecepatan benda langit di garis pandang pengamat selama transit planet. Berbeda dengan garis spektral yang umumnya simetris dalam pengukuran kecepatan radial, garis dengan efek RM menyimpang ke dalam pola asimetris (lihat Gambar 1). Variasi yang jelas dalam kecepatan radial selama transit mengungkapkan sudut yang diproyeksikan oleh langit antara sumbu spin bintang dan sumbu orbit planet. Subaru Telescope telah berpartisipasi dalam penemuan sebelumnya tentang efek RM, yang telah diselidiki oleh para ilmuwan untuk sekitar tiga puluh lima sistem exoplanetary sejauh ini.
Pada Januari 2010, sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh para astronom tim saat ini dari Universitas Tokyo dan Observatorium Astronomi Nasional Jepang menggunakan Teleskop Subaru untuk mengamati sistem planet XO-4, yang berjarak 960 tahun cahaya dari Bumi di wilayah Lynx . Planet sistem ini sekitar 1,3 kali lebih besar dari Jupiter dan memiliki orbit melingkar 4,13 hari. Deteksi mereka terhadap efek RM menunjukkan bahwa sumbu orbital planet XO-4 b miring ke sumbu spin bintang inang. Hanya Subaru Telescope yang mengukur efek RM untuk sistem ini sejauh ini.
Pada bulan Mei dan Juli 2010, tim peneliti saat ini melakukan pengamatan yang ditargetkan dari sistem exoplanetary HAT-P-11, yang berjarak 130 tahun cahaya dari Bumi menuju konstelasi Cygnus. Planet berukuran Neptunus, HAT-P-11b, mengorbit bintang inangnya dalam orbit non-lingkaran (eksentrik) 4,89 hari dan termasuk di antara exoplanet terkecil yang pernah ditemukan. Sampai penelitian ini, para ilmuwan hanya mendeteksi efek RM untuk planet raksasa. Deteksi efek RM untuk planet-planet berukuran lebih kecil menantang karena sinyal efek RM sebanding dengan ukuran planet; semakin kecil planet yang transit, semakin lemah sinyalnya.
; Tim mengambil keuntungan dari kekuatan pengumpulan cahaya yang sangat besar dari cermin 8.2m Subaru Telescope serta ketepatan Spektrograf Penyebaran Tinggi. Pengamatan mereka tidak hanya menghasilkan deteksi pertama efek RM untuk planet ekstrasurya berukuran Neptunus yang lebih kecil tetapi juga memberikan bukti bahwa sumbu orbital planet condong ke sumbu putaran bintang sekitar 103 derajat di langit. Sebuah kelompok penelitian di AS menggunakan Teleskop Keck dan melakukan pengamatan independen terhadap efek RM dari sistem yang sama pada Mei dan Agustus 2010; hasil mereka mirip dengan hasil pengamatan tim Mei dan Juli 2010 dari Universitas Tokyo / NAOJ.
Pengamatan tim saat ini tentang efek RM untuk sistem planet HAT-P-11 dan XO-4 telah menunjukkan bahwa mereka memiliki orbit planet yang sangat miring ke sumbu putar bintang inangnya. Hasil pengamatan terbaru tentang sistem ini, termasuk yang diperoleh secara independen dari temuan yang dilaporkan di sini, menunjukkan bahwa orbit planet yang sangat cenderung seperti itu biasanya ada di alam semesta. Skenario migrasi planet-planet, baik yang disebabkan oleh hamburan planet-planet atau migrasi Kozai, daripada skenario planet-disk yang dapat menjelaskan migrasi mereka ke lokasi saat ini.
Namun, pengukuran efek RM untuk sistem individual tidak dapat secara tegas membedakan antara skenario migrasi. Analisis statistik dapat membantu para ilmuwan menentukan proses migrasi mana yang bertanggung jawab atas orbit planet raksasa yang cenderung tinggi. Karena model migrasi yang berbeda memprediksi distribusi sudut yang berbeda antara sumbu bintang dan orbit planet, mengembangkan sampel besar efek RM memungkinkan para ilmuwan untuk mendukung proses migrasi yang paling masuk akal. Dimasukkannya pengukuran efek RM untuk planet berukuran kecil seperti HAT-P-11b dalam sampel akan memainkan peran penting dalam diskusi skenario migrasi planet.
Banyak kelompok penelitian berencana untuk melakukan pengamatan efek RM dengan teleskop di seluruh dunia. Tim saat ini dan Subaru Telescope akan memainkan peran integral dalam penyelidikan yang akan datang. Pengamatan terus menerus dari sistem exoplanetary transit akan berkontribusi pada pemahaman tentang sejarah pembentukan dan migrasi sistem planet dalam waktu dekat.
