Konsepsi artis tentang cakram protoplanet berusia 25 juta tahun. Kredit: David A, Aguilar (CFA). klik untuk memperbesar
Dengarkan wawancara: Cakram Planet yang Menolak untuk Bertumbuh (6 MB)
Atau berlangganan ke Podcast: universetoday.com/audio.xml
Kain Fraser: Anda telah menemukan disk planet tertua. Bisakah Anda memberi saya perasaan betapa tidak biasanya ini?
Lee Hartmann: Ini tentang disk planet atau protoplanet tertua. Yang tertua yang kami temukan sebelumnya berusia sekitar 10 juta tahun, jadi ini sekitar 2 hingga 2,5 kali lebih tua dari yang pernah kami temukan sebelumnya.
Fraser: Apakah itu kejutan besar untuk menemukan sesuatu yang setua itu?
Hartmann: Ya, sepertinya setengah atau lebih bintang memiliki semacam cakram berdebu yang diperluas dengan sesuatu yang akan membuat planet. Pada usia sekitar satu juta tahun atau lebih. Dan kemudian sekitar 10 juta tahun, Anda menyukai 10% dari semua bintang atau bahkan mungkin kurang dari itu. Jadi menemukan benda ini pada usia dua kali benar-benar luar biasa. Kami berpikir bahwa dalam 20 juta tahun kami akan benar-benar turun ke nol untuk apa pun yang masih memiliki debu di sekitarnya yang sangat mirip dengan kepingan planet.
Fraser: Apa yang bisa menjaga disk stabil begitu lama?
Hartmann: Tidak terlalu jelas. Sistem pusat dalam kasus ini sebenarnya adalah bintang biner yang dekat dan karenanya mungkin - tidak seperti bintang tunggal di tata surya kita - ada dua, bintang massa yang hampir sama yang mengorbit di sekitar dalam orbit yang sangat dekat dan meskipun seukuran sesuatu di suatu tempat antara orbit Merkurius dan orbit Venus; sesuatu yang seukuran itu. Itu bisa menjadi semacam mengaduk hal-hal karena setiap bintang memiliki gravitasi sendiri, dan ketika mereka bergerak di sekitar mereka bisa mengaduk disk dan menggerakkan partikel. Apa yang kita pikir terjadi untuk membuat planet adalah bahwa debu, kelinci debu kecil, semacam tongkat elektrostatis menjadi gumpalan kecil kecil dan kemudian tumbuh semakin besar. Dan itu membuat batu, dan kemudian membuat benda-benda yang lebih seperti asteroid, dan akhirnya planet. Dan tahap pembentukan planet inilah yang benar-benar membersihkan semua debu ini. Dan proses itu dianggap sangat rumit dan hal-hal seperti menetap dalam rentang waktu ribuan hingga jutaan tahun. Ada kemungkinan bahwa jika Anda mengocoknya sedikit, menjaga partikelnya ditangguhkan maka mereka tidak benar-benar bersatu dengan baik dan tidak melalui sisa proses pembentukan planet seperti yang dilakukan sebagian besar bintang lainnya.
Fraser: Seberapa umum hal seperti ini terjadi? Karena ini adalah yang tertua yang ditemukan, apakah Anda berpikir ada orang lain di dekatnya, atau ini hanya kebetulan belaka?
Hartmann: Sulit membayangkan bahwa hanya ada satu dari hal-hal ini di galaksi, apalagi seluruh Semesta. Tapi, ini pasti kejadian yang sangat langka sejauh yang bisa kita katakan. Kita dapat melihat kelompok besar bintang yang berusia 30 juta tahun, 50 juta tahun, 100 juta tahun, dan mereka belum menemukan yang seperti ini dalam ratusan atau bahkan ribuan bintang secara total. Mungkin 1 dalam 1000, mungkin, atau sesuatu seperti itu. Itulah yang saya duga, tetapi sulit untuk diketahui. Kami belum cukup memperhatikan hal-hal ini. Kami belum dapat melakukannya hingga saat ini. Teleskop ruang angkasa Spitzer memiliki sensitivitas yang jauh lebih besar daripada apa pun yang dapat kami lakukan sebelumnya. Itu hanya membuat faktor ratusan ribu kali kemampuan kita untuk mendeteksi sumber samar seperti ini. Kami baru saja mengambil langkah bayi pertama untuk menjelajahi apa yang ada di sana dan di lingkungan kami sendiri. Dengan teleskop Spitzer, mereka mulai melihat beberapa kelompok lainnya, mereka menegaskan bahwa dua kali usia sistem ini, kurang dari 1 banding 1000 adalah seperti itu. Ini benar-benar sistem yang cukup unik. Kita pasti menangkapnya dalam beberapa keadaan khusus.
Fraser: Apakah menurut Anda itu bisa berlangsung jutaan dan jutaan tahun lagi. Apakah ini masih usia dini untuk itu?
Hartmann: Ini adalah sesuatu yang tidak kita pahami dengan baik. Dan salah satu alasan untuk mempelajari sistem semacam ini adalah bahwa kita benar-benar membutuhkan banyak bantuan dalam memahami fisika ini. Fisika tentang bagaimana planet terbentuk dari kelinci debu pada dasarnya. Ini adalah proses yang sangat rumit, dan ada banyak hal yang kami tidak mengerti bahwa kami benar-benar perlu memiliki lebih banyak survei tentang hal-hal ini. Saya tidak tahu apa yang akan terjadi dengan sistem ini. Pendapat saya sendiri adalah bahwa itu mungkin tidak akan berlanjut dan membeku di planet-planet jika belum dilakukan. Teori ini menyarankan bahwa ada semacam ambang batas yang harus Anda penuhi. Anda harus memiliki cukup barang untuk mewujudkannya, untuk benar-benar mengatasi punuk membuat tubuh yang lebih besar yang kemudian dapat menyapu semua debu yang lebih kecil dan membersihkan disk. Jika Anda tidak pernah mencapai ambang itu, Anda mungkin tidak akan pernah membuat planet apa pun. Dugaan saya adalah bahwa itu mungkin akan mereda, dan beberapa butiran debu akan meledak atau berputar perlahan ke dalam bintang dan itulah akhirnya, tetapi kita tidak benar-benar mengerti.
Fraser: Apakah disk pembentuk planet pernah terlihat di sekitar sistem biner sebelumnya?
Hartmann: Ya, jika saya bisa memenuhi syarat untuk mengatakan bahwa kami mengasumsikan cakram ini membuat planet. Kami belum benar-benar memiliki senjata merokok lengkap untuk mengatakan bahwa disk berdebu ini benar-benar membuat planet. Saya pikir itu adalah kemungkinan yang sangat kuat karena kita melihat semua debu yang tersebar di sekitar bintang-bintang yang sangat muda dan kemudian semuanya hilang. Kita tahu bahwa kita harus membekukan semua debu dan mengambil benda-benda kecil dan memasukkannya ke dalam benda besar untuk membuat planet. Jadi itu asumsi yang kami buat, tapi saya hanya ingin mengatakan bahwa kami belum benar-benar menghubungkan titik-titik pada masalah itu.
Fraser: Benar, jadi apakah disk sudah terlihat di sekitar sistem biner seperti ini?
Hartmann: Ya, benar. Masalah ini adalah bahwa pada dasarnya, Anda tidak dapat memiliki disk dengan orbit ukuran yang sama dengan orbit biner. Bintang lainnya hanya akan menelan semua debu, atau menguapkannya, atau meniupnya. Di sisi lain, jika Anda memiliki biner yang sangat lebar, jika Anda memiliki sesuatu di mana bintang lainnya berada sangat jauh, Anda dapat memiliki disk dengan baik di dalam biner itu dan ia tidak tahu ada bintang lain yang mengorbit di sekitarnya. Kami mengorbit mengelilingi Matahari, dan Jupiter ada di sana di beberapa unit astronomi, dan itu hanya membuat gangguan kecil pada orbit Bumi. Demikian pula, Anda dapat memiliki sistem di mana kedua bintang relatif berdekatan dan disk berada di luar area terpencil. Jadi, untuk disk itu, hampir seperti ada bintang tunggal. Tidak persis seperti itu karena kedua bintang tersebut mengorbit di sekitarnya sehingga gravitasi mengaduknya sedikit. Tapi itu tidak jauh dari hanya memiliki satu objek. Jadi selama disk jauh lebih besar dari biner, atau lebih kecil dari biner, Anda baik-baik saja. Jika disk jauh lebih besar daripada biner, itu bisa sangat lemah, dan menyebar sehingga tidak pernah benar-benar terkoagulasi secara efektif ke dalam planet. Itu adalah sesuatu yang akan kami prediksi, tapi itu bukan sesuatu yang kami dapat tunjukkan secara pengamatan.
Fraser: Apakah Anda memiliki beberapa tindak pengamatan yang direncanakan untuk ini?
Hartmann: Apa yang saya pikir ingin kami coba dan lakukan adalah mendapatkan pengamatan panjang gelombang yang lebih panjang untuk melihat di mana disk berakhir, karena dalam set pengamatan ini, kami pada dasarnya mengatakan bahwa ada disk, tetapi kami tidak tahu caranya besar itu. Pertanyaannya adalah, apakah ada sesuatu di luar sistem ini yang dapat mengganggu disk juga. Bahkan mungkin itu adalah sistem rangkap tiga untuk semua yang kita tahu, dengan teman yang jauh lebih luas yang bermassa rendah dan belum pernah kita lihat. Dan itu bisa benar-benar mengaduknya dan mencegah disk membiarkan planet mengental, setidaknya. Dan hal lain yang kami coba lakukan adalah kami mencoba mengidentifikasi sistem lain seperti ini yang juga berusia 20 juta tahun, 30 juta tahun. Jika kita dapat menemukan hal-hal ini lagi, hanya untuk melihat seberapa umum hal-hal itu, dan apakah mereka semua binari, atau apa yang spesial tentang mereka yang memungkinkannya bertahan begitu lama. Pada dasarnya, yang kami coba lakukan adalah melihat proses bagaimana cakram berubah menjadi planet, tapi tentu saja itu membutuhkan jutaan tahun, jadi Anda tidak bisa mengikutinya - setidaknya, saya tidak bisa mengikutinya. Ini seperti mengambil potret populasi. Anda memiliki orang tua dan orang muda dan bayi dan sebagainya. Dan Anda mencoba dan menyimpulkan bagaimana evolusi berjalan dari menyatukan berbagai potongan. Dan kemudian beberapa orang besar, atau lebih baik diberi makan, dan mereka memiliki budaya yang berbeda atau apa pun, dan Anda mencoba untuk melihat apa efek yang berbeda pada populasi dari foto itu. Untuk mencoba dan menemukan sistem lain yang seperti ini adalah cara melakukan percobaan untuk melihat apa yang terjadi jika Anda memiliki biner yang jauh lebih luas, atau apa yang terjadi jika itu adalah bintang massa yang berbeda di tengah. Kami tidak dapat melakukan eksperimen, tetapi jika kami menemukan cukup banyak jenis objek seperti ini, maka alam telah melakukan percobaan di tempat yang berbeda, dan kami hanya perlu keluar dan melihatnya.
Penemuan ini awalnya diumumkan di Space Magazine pada 19 Juli 2005.
