Ketika sampai pada bagaimana dan di mana sistem planet terbentuk, para astronom mengira mereka memiliki pegangan yang cukup baik dalam berbagai hal. Teori utama, yang dikenal sebagai Hipotesis Nebular, menyatakan bahwa bintang-bintang dan planet-planet terbentuk dari awan besar debu dan gas (mis. Nebula). Begitu awan ini mengalami keruntuhan gravitasi di pusatnya, debu dan gasnya yang tersisa membentuk cakram protoplanet yang akhirnya bertambah untuk membentuk planet.
Namun, ketika mempelajari bintang jauh NGTS-1 - tipe-M (kurcaci merah) yang terletak sekitar 600 tahun cahaya jauhnya - sebuah tim internasional yang dipimpin oleh para astronom dari University of Warwick menemukan "Jupiter panas" besar yang tampak terlalu besar untuk mengorbit bintang kecil seperti itu. Penemuan "planet monster" ini secara alami menantang beberapa gagasan yang sebelumnya dipegang tentang pembentukan planet.
Penelitian, berjudul "NGTS-1b: Jupiter panas transit M-katai", baru-baru ini muncul di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society. Tim ini dipimpin oleh Dr Daniel Bayliss dan Profesor Peter Wheatley dari University of Warwick dan termasuk anggota dari Observatorium Jenewa, Laboratorium Cavendish, Pusat Dirgantara Jerman, Institut Ruang Angkasa dan Observasi Bumi Leicester, Pusat TU Berlin untuk Astronomi dan Astrofisika, dan beberapa universitas dan lembaga penelitian.
Penemuan ini dilakukan dengan menggunakan data yang diperoleh dari fasilitas Next-Generation Transit Survey (NGTS) ESO, yang berlokasi di Observatorium Paranal di Chili. Fasilitas ini dijalankan oleh konsorsium astronom internasional yang berasal dari Universitas Warwick, Leicester, Cambridge, Queen's University Belfast, Observatorium Jenewa, Pusat Aerospace Jerman, dan Universitas Chili.
Menggunakan beragam teleskop kompak robot lengkap, survei fotometrik ini adalah salah satu dari beberapa proyek yang dimaksudkan sebagai pelengkap Teleskop Luar Angkasa Kepler. Suka Kepler, ia memonitor bintang-bintang yang jauh untuk tanda-tanda penurunan yang tiba-tiba dalam kecerahan, yang merupakan indikasi dari sebuah planet yang lewat di depan (alias "transit") bintang tersebut, relatif terhadap pengamat. Ketika memeriksa data yang diperoleh dari NGTS-1, bintang pertama yang ditemukan oleh survei, mereka membuat penemuan yang mengejutkan.
Berdasarkan sinyal yang dihasilkan oleh exoplanet-nya (NGTS-1b), mereka menentukan bahwa itu adalah raksasa gas yang kira-kira berukuran sama dengan Jupiter dan hampir sama besar (0,812 massa Jupiter). Periode orbitnya 2,6 hari juga menunjukkan bahwa ia mengorbit sangat dekat dengan bintangnya - sekitar 0,0326 AU - yang membuatnya menjadi "Jupiter panas". Berdasarkan parameter ini, tim juga memperkirakan bahwa NGTS-1b mengalami suhu sekitar 800 K (530 ° C; 986 ° F).
Penemuan ini membuat tim untuk loop, karena diyakini mustahil bagi planet sebesar ini untuk membentuk bintang kecil tipe-M. Sesuai dengan teori saat ini tentang pembentukan planet, bintang katai merah diyakini dapat membentuk planet berbatu - sebagaimana dibuktikan oleh banyak yang telah ditemukan di sekitar katai merah akhir-akhir ini - tetapi tidak mampu mengumpulkan cukup bahan untuk membuat planet seukuran Jupiter. .
Daniel Bayliss, seorang astronom di University of Geneva dan penulis utama di kertas, berkomentar di siaran pers University of Warwick:
“Penemuan NGTS-1b adalah kejutan bagi kami - planet raksasa seperti itu tidak dianggap ada di sekitar bintang sekecil itu. Ini adalah exoplanet pertama yang kami temukan dengan fasilitas NGTS baru kami dan kami telah menantang kebijaksanaan yang diterima tentang bagaimana planet terbentuk. Tantangan kami adalah sekarang mencari tahu seberapa umum jenis planet ini di Galaxy, dan dengan fasilitas NGTS baru kami siap untuk melakukan hal itu. ”
Yang juga mengesankan adalah kenyataan bahwa para astronom memperhatikan transit sama sekali. Dibandingkan dengan kelas bintang lainnya, bintang tipe M adalah yang terkecil, paling keren dan paling redup. Di masa lalu, benda-benda berbatu telah terdeteksi di sekitar mereka dengan mengukur pergeseran posisi mereka relatif terhadap Bumi (alias. Metode Kecepatan Radial). Pergeseran ini disebabkan oleh tarikan gravitasi dari satu atau lebih planet yang menyebabkan planet ini "goyah" bolak-balik.
Singkatnya, rendahnya cahaya bintang tipe M telah membuat pemantauan mereka untuk penurunan dalam kecerahan (alias. Metode Transit) sangat tidak praktis. Namun, dengan menggunakan kamera peka-merah NGTS, tim tersebut dapat memantau tambalan langit malam selama berbulan-bulan. Seiring waktu, mereka memperhatikan penurunan yang datang dari NGTS-1 setiap 2,6 hari, yang mengindikasikan bahwa sebuah planet dengan periode orbit pendek secara berkala lewat di depannya.
Mereka kemudian melacak orbit planet di sekitar bintang dan menggabungkan data transit dengan pengukuran Kecepatan Radial untuk menentukan ukuran, posisi, dan massanya. Seperti yang ditunjukkan oleh Profesor Peter Wheatley (yang memimpin NGTS), menemukan planet ini adalah pekerjaan yang melelahkan. Tetapi pada akhirnya, penemuannya dapat mengarah pada deteksi lebih banyak gas raksasa di sekitar bintang bermassa rendah:
“NGTS-1b sulit ditemukan, meskipun monster dari sebuah planet, karena bintang induknya kecil dan pingsan. Bintang-bintang kecil sebenarnya adalah yang paling umum di alam semesta, jadi ada kemungkinan bahwa ada banyak planet raksasa yang menunggu untuk ditemukan. Telah bekerja selama hampir satu dekade untuk mengembangkan susunan teleskop NGTS, sungguh mengasyikkan melihatnya memilih jenis planet baru dan tak terduga. Saya tak sabar untuk melihat jenis planet baru menarik apa lagi yang bisa kita munculkan. "
Di dalam Alam Semesta yang dikenal, bintang-bintang tipe M sejauh ini adalah yang paling umum, terhitung 75% dari semua bintang di Galaksi Bima Sakti saja. Di masa lalu, penemuan benda berbatu di sekitar bintang seperti Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625, dan tujuh planet berbatu di sekitar TRAPPIST-1, membuat banyak komunitas astronomi menyimpulkan bahwa bintang katai merah adalah tempat terbaik untuk mencari Planet mirip bumi.
Oleh karena itu, penemuan Hot Jupiter yang mengorbit NGTS-1 dipandang sebagai indikasi bahwa bintang katai merah lainnya dapat memiliki raksasa gas yang mengorbit juga. Yang terpenting, penemuan terakhir ini sekali lagi menunjukkan pentingnya penelitian planet ekstrasurya. Dengan setiap penemuan yang kami buat di luar Tata Surya kita, semakin banyak yang kita pelajari tentang cara planet terbentuk dan berevolusi.
Setiap penemuan yang kami buat juga memajukan pemahaman kita tentang seberapa besar kemungkinan kita menemukan kehidupan di luar sana. Karena pada akhirnya, tujuan ilmiah apa yang ada selain menentukan apakah kita sendirian di Semesta?
