TESS MENEMUKAN PLANET YANG MENGORBIT DUA BINTANG

Send

Para peneliti yang bekerja dengan data dari TESS NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite) telah menemukan sebuah planet yang mengorbit dua bintang. Awalnya, sistem itu diidentifikasi oleh para ilmuwan warga sebagai sepasang bintang biner gerhana tanpa sebuah planet. Tetapi seorang magang yang mengamati lebih dekat data itu menemukan bahwa itu salah diidentifikasi.

Nama magang itu adalah Wolf Cukier dan ia magang musim panas di Goddard Space Flight Center NASA, agensi yang mengelola TESS. Ilmuwan warga Zooniverse dalam program Planet Hunters TESS menangkap variasi kecerahan bintang dalam data TESS dan mengunggahnya. Cukier sedang memeriksa unggahan itu lebih dekat ketika ia menemukan data dari TOI 1338, sistem bintang biner sekitar 1.300 tahun cahaya di konstelasi Pictor.

"Saya sedang melihat melalui data untuk semua yang telah ditandai oleh sukarelawan sebagai biner gerhana, sebuah sistem di mana dua bintang mengelilingi satu sama lain dan dari pandangan kami saling gerhana satu sama lain setiap orbit," kata Cukier. “Sekitar tiga hari sebelum magang, saya melihat sinyal dari sistem yang disebut TOI 1338. Awalnya saya pikir itu adalah gerhana bintang, tetapi waktunya salah. Ternyata itu sebuah planet. ”

Planet sirkumbiner adalah planet yang mengorbit dua bintang, dan ini adalah yang pertama dari TESS. Ada lebih dari 20 lembaga sirkuler yang dikonfirmasi lainnya dan beberapa yang belum dikonfirmasi atau diragukan. Penemuan ini dipresentasikan dalam diskusi panel pada pertemuan tahunan American Astronomical Society. Cukier dan peneliti lain menyerahkan temuan mereka dalam makalah ke jurnal ilmiah.

Planet ini disebut TOI 1338 b dan itu satu-satunya planet yang kita ketahui dalam sistem. Itu sekitar 6,9 kali lebih besar dari Bumi, yang menempatkannya di antara Neptunus dan Saturnus untuk perbandingan. Salah satu bintang yang mengorbitnya sekitar 10% lebih masif dari Matahari kita, sementara yang lain lebih dingin dan redup, dan hanya sepertiga dari massa Matahari. Karena TOI 1338 b berada di bidang yang hampir sama dengan bintang, ia mengalami gerhana matahari setiap 15 hari.

TESS bekerja dengan mendeteksi planet yang lewat di antara kita dan bintang-bintang mereka. Setiap kali itu terjadi disebut transit. Kamera sensitifnya dapat mendeteksi tetesan kecil cahaya dari bintang. TESS menjalankan misi dua tahun untuk mendeteksi exoplanet dengan mempelajari sektor langit yang sama selama 27 hari sekaligus. Fokusnya adalah menemukan dunia mirip Bumi di sekitar bintang-bintang terdekat, yang lebih mudah ditindaklanjuti oleh observatorium dan teleskop lainnya.

Tetapi sebagian besar planet ekstrasurya yang terdeteksi sejauh ini, oleh TESS dan pemburu planet lainnya, mengorbit bintang tunggal. Circumbinaries seperti TOI 1338 b lebih sulit dideteksi. Kedua bintang dalam sistem ini juga mengorbit, sehingga sulit untuk melepaskan berbagai transit dan penurunan cahaya. Dalam hal ini, bintang yang lebih kecil lewat di depan bintang yang lebih besar, menciptakan penurunan serupa pada cahaya bintang sebagai transit planet ini.

"Ini adalah jenis sinyal yang benar-benar diperjuangkan oleh algoritma."
Vaselin Kostov, Penulis Utama, SETI Institute dan Goddard Space Flight Center

Transit TOI 1338 b terjadi secara tidak teratur, antara setiap 93 dan 95 hari, menjadikannya non-periodik. Dan kedalaman dan lamanya transit juga bervariasi, karena gerakan kedua bintang. Yang memperumit kesulitan adalah fakta bahwa TESS hanya dapat melihat transit planet di depan bintang yang lebih besar, bukan yang lebih kecil.

"Ini adalah jenis-jenis sinyal yang benar-benar diperjuangkan oleh algoritma," kata pemimpin penulis Veselin Kostov, seorang ilmuwan penelitian di SETI Institute dan Goddard, yang telah bekerja pada penelitian lain tentang planet-planet sirkumbiner. "Mata manusia sangat pandai menemukan pola dalam data, terutama pola non-periodik seperti yang kita lihat dalam transit dari sistem ini."

Cukier melihat data transit dan awalnya tidak yakin. Setiap transit harus diperiksa secara individual, karena transit planet dan transit bintang yang lebih kecil di depan bintang yang lebih besar menghasilkan penurunan serupa di cahaya bintang. Pada awalnya itu tampak seperti bintang yang lebih kecil yang menyebabkan penurunan, tetapi waktunya tidak sesuai dengan gerhana. Tim menggunakan paket perangkat lunak yang disebut "Eleanor," dinamai protagonis di "Kontak" Carl Sagan untuk membantu mereka memahami apa yang mereka lihat.

"Di seluruh gambarnya, TESS memantau jutaan bintang," kata rekan penulis Adina Feinstein, seorang mahasiswa pascasarjana di University of Chicago. "Itulah sebabnya tim kami menciptakan keanggunan. Ini adalah cara yang dapat diakses untuk mengunduh, menganalisis, dan memvisualisasikan data transit. Kami mendesainnya dengan mempertimbangkan planet, tetapi anggota masyarakat lainnya menggunakannya untuk mempelajari bintang, asteroid, dan bahkan galaksi. ”

TESS bukan yang pertama mempelajari TOI 1338. Ini telah dipelajari dari bawah dalam survei kecepatan radial. Data arsip itu membantu tim mengidentifikasi orbit TOI 1338 b. Menurut mereka, orbit planet ini akan stabil untuk 10 juta tahun ke depan, meskipun dari sudut pandang kami akan berhenti transit di depan bintangnya pada November 2023. Kemudian pada sekitar 2031 kita akan melihat transit lagi, berkat sudutnya dari orbit.

Meskipun kami hanya mengidentifikasi beberapa, sirkumbiner mungkin relatif umum. Mereka hanya sulit ditemukan, terutama yang kecil, meskipun sirkumbiner lebih cenderung transit daripada planet yang mengorbit bintang tunggal.

Planet sirkumbiner dapat memiliki beberapa karakteristik aneh dibandingkan dengan planet yang mengorbit bintang tunggal. Karakteristik orbital dari sistem ini bisa kompleks dan dinamis. Beberapa astronom menyebut mereka "kejam."

Satu circumbinary ditemukan pada tahun 2014, Kepler 413-b, memiliki kemiringan aksial yang dapat bervariasi sebanyak 30% dalam 11 tahun. Itu dekat tepi bagian dalam zona layak huni, dan musimnya dapat berfluktuasi liar. Para astronom yang mempelajari planet ini mengamati tiga transit yang terjadi terpisah 66 hari. Kemudian tidak ada transit selama 800 hari, diikuti oleh lima transit lagi yang masing-masing dipisahkan oleh 66 hari. Kesenjangan dalam transit itu membuat para ilmuwan meyakini bahwa ada lebih banyak lembaga sirkuler di luar sana, kami hanya tidak mengamati pada waktu yang tepat untuk melihatnya transit.

Sistem bintang biner adalah umum, dan para astronom mengharapkan TESS untuk menemukan ratusan ribu lebih sistem bintang biner selama misi dua tahun. Berdasarkan hal itu, wahana antariksa itu kemungkinan akan menemukan lebih banyak planet sirkumbiner. Untuk referensi, Kepler menemukan 12 planet circumbinary di 10 sistem bintang biner gerhana.