Para astronom telah menemukan planet besar seukuran Neptunus yang mengorbit bintang katai putih. Planet ini empat kali lebih besar dari bintang, dan kurcaci putih tampaknya perlahan-lahan menghancurkan planet ini: panas dari kurcaci putih menguapkan bahan dari atmosfer planet, membentuk ekor seperti komet.
Katai putih adalah kondisi akhir untuk bintang seperti Matahari kita. Saat bintang mirip Matahari kehabisan bahan bakar, ia mengembang menjadi raksasa merah. Selama fase itu, sebagian besar massa bintang terlepas ke ruang angkasa. Setelah itu, yang tersisa adalah katai putih yang ringkas, relatif dingin, dan putih.
Katai putih sebagian besar merupakan kekuatan yang dihabiskan dalam istilah bintang. Itu dalam kondisi akhirnya, tidak memadamkan energi yang sama seperti dulu. Tapi itu masih cukup radiasi untuk menghilangkan atmosfer dari planet ini. Dan itulah yang terjadi dengan bintang dalam penelitian ini, bernama WDJ0914 + 1914.
Katai putih dalam penelitian ini adalah di antara 10.000 yang disurvei oleh Sloan Digital Sky Survey (SDSS.) Bekerja dengan data Sloan, para astronom di Warwick menganalisis cahaya yang berasal dari katai putih. Variasi cahaya yang halus namun dapat dideteksi berasal dari sistem yang memungkinkan para astronom mengidentifikasi elemen-elemen yang ada.
Mereka mendeteksi lonjakan kecil hidrogen, oksigen, dan belerang. Hidrogen tidak biasa, karena kerdil putih sebagian besar terdiri dari oksigen dan karbon, dan oksigen dan belerang belum pernah terlihat sebelumnya dalam situasi seperti ini. Mereka melihat lebih dekat dengan Very Large Telescope (VLT) dan menemukan bahwa bentuk ketiga elemen mengindikasikan keberadaan cincin gas di sekitar WDJ0914 + 1914.
"Sistem seperti itu belum pernah dilihat sebelumnya, dan segera jelas bagi saya bahwa ini adalah bintang yang unik."
Boris Gaensicke, Universitas Warwick.
Pada awalnya, para peneliti mengira mereka melihat bintang biner.
Boris Gaensicke dari University of Warwick adalah penulis utama dari salah satu studi. Dalam siaran pers dia berkata, “Awalnya, kami berpikir bahwa ini adalah bintang biner dengan piringan akresi yang terbentuk dari massa yang mengalir di antara kedua bintang. Namun, pengamatan kami menunjukkan bahwa itu adalah katai putih tunggal dengan cakram di sekitarnya kira-kira sepuluh kali ukuran matahari kita, hanya terbuat dari hidrogen, oksigen, dan belerang. Sistem seperti itu belum pernah terlihat sebelumnya, dan segera jelas bagi saya bahwa ini adalah bintang yang unik. "
Setelah analisis lebih lanjut, para astronom menemukan bahwa katai putih mengumpulkan oksigen dan sulfur dari cakram. Mereka mampu menganalisis komposisi cakram itu sendiri, dan menemukan bahwa cakram itu cocok dengan lapisan planet yang lebih dalam di Tata Surya kita seperti Neptunus dan Uranus, keduanya raksasa es.
Meskipun fusi berhenti sejak lama, kurcaci putih masih sekitar 28.000 Celcius. Ini mengeluarkan energi yang cukup untuk membombardir planet yang tak terlihat, dan untuk menguapkan materialnya. Perhitungan tim menunjukkan bahwa sekitar 3000 ton material dilucuti ke disk setiap detik.
Gaensicke berkata: "Bintang ini memiliki sebuah planet yang tidak dapat kita lihat secara langsung, tetapi karena bintang itu sangat panas, ia menguap planet ini, dan kami mendeteksi atmosfer yang hilang."
"Penemuan ini adalah kemajuan besar karena selama dua dekade terakhir kami memiliki semakin banyak bukti bahwa sistem planet bertahan dalam tahap katai putih."
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERSITAS OF WARWICK.
Tidak semua kurcaci putih sama panasnya dengan yang ini. Itu berarti bahwa mendeteksi planet apa pun yang mengorbit mereka dengan metode yang sama kemungkinan tidak mungkin. Tetapi pasti ada lebih banyak dari mereka. Bahkan, mungkin ada sebanyak 10 miliar katai putih di Bima Sakti. Berapa persen dari mereka cukup panas untuk memiliki planet yang berinteraksi dengan mereka seperti ini adalah pertanyaan terbuka.
“Mungkin ada banyak kerdil putih yang lebih dingin yang memiliki planet tetapi tidak memiliki foton berenergi tinggi yang diperlukan untuk mendorong penguapan, jadi kami tidak akan dapat menemukannya dengan metode yang sama,” kata Dr. Gaensicke. "Namun, beberapa planet itu mungkin dapat dideteksi menggunakan metode transit begitu Teleskop Survei Sinoptik Besar mengudara." (Teleskop itu mungkin dinamai Teleskop Survei Vera Rubin.)
Ada semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa planet-planet dapat bertahan hidup dalam fase katai putih bintang mereka. Penemuan ini menambah bobot bukti itu.
"Penemuan ini adalah kemajuan besar karena selama dua dekade terakhir kami memiliki semakin banyak bukti bahwa sistem planet bertahan ke tahap katai putih," kata Dr. dan menjelaskan peristiwa-peristiwa ini membutuhkan tubuh planet-massa yang lebih besar lebih jauh. Memiliki bukti untuk planet aktual yang tersebar di dalamnya adalah langkah penting. ”
Menurut Dr. Matthias R. Schreiber, penulis utama makalah kedua, sistem WDJ0914 + 1914 adalah sekilas ke masa depan. "Dalam arti tertentu, WDJ0914 + 1914 memberi kita pandangan sekilas tentang masa depan tata surya kita yang sangat jauh."
Akhirnya Matahari kita akan mengalami nasib yang sama dengan katai putih ini. Ini akan menjadi raksasa merah, mengembang dan membungkus Merkurius, Venus, dan Bumi. (Mungkin bahkan mars.) Setelah itu, sekitar 6 miliar tahun dari sekarang, itu akan menjadi katai putih. Jika raksasa gas dan raksasa es di Tata Surya kita bermigrasi cukup dekat ke bintang, materi mereka mungkin dilepaskan ke cakram seperti yang dilakukan WDJ0914 + 1914 terhadap raksasa esnya.
Dalam sebuah makalah pendamping, para astronom menunjukkan apa yang akan terjadi. Matahari kita di masa depan akan memancarkan foton energi tinggi yang cukup untuk melepaskan material dari Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Sebagian dari gas itu akan masuk ke cakram, dan kemudian ke Matahari itu sendiri. Para astronom masa depan, jika ada, akan dapat melihatnya dengan cara yang sama seperti yang kita miliki.
Tim mungkin juga secara tidak sengaja menemukan cara untuk mempelajari atmosfer planet ekstrasurya.
Dalam siaran persnya, Dr. Schreiber berkomentar: “Kami terkejut ketika kami menyadari bahwa ketika mengamati katai putih panas, kami berpotensi melihat tanda tangan dari atmosfer planet ekstrasurya. Sementara hipotesis ini membutuhkan konfirmasi lebih lanjut, ini mungkin memang membuka pintu untuk memahami atmosfer planet ekstrasurya. "
Ini adalah kedua kalinya para astronom menemukan sebuah planet di tempat yang tak terduga. Pada November, para astronom yang menggunakan data TESS menemukan sebuah planet yang mengorbit raksasa merah. Dalam kedua kasus ini, setiap planet di posisi ini seharusnya dihancurkan ketika bintang-bintang mereka meluas menjadi raksasa merah.
Tetapi sekarang setelah dua ditemukan, kemungkinan akan ada lebih banyak, lebih banyak lagi. Dalam makalah kedua, penulis menyimpulkan tingkat 1 dari 10.000 kurcaci putih menelanjangi atmosfer dari planet. Jika ada 10 miliar katai putih di Bima Sakti, akan ada 1 juta di antaranya dengan planet yang dingin terdeteksi secara spektroskopi. Dan itu pasti akan membentuk kembali pemahaman kita tentang bagaimana sistem surya berevolusi.
Para astronom di Universitas Warwick di Inggris dan Universitas Valparaiso di AS membuat penemuan itu. Penelitian mereka dipublikasikan dalam dua makalah. Satu makalah berjudul "Penambahan planet raksasa menjadi bintang katai putih" dan diterbitkan di Nature. Makalah kedua berjudul "Planet Raksasa Dingin Diuapkan oleh Hot White Dwarfs" dan diterbitkan dalam Astrophysical Journal Letters.
Lebih:
- Siaran Pers: Planet raksasa tersembunyi terungkap di sekitar bintang katai putih kecil
- Makalah Penelitian: Planet Raksasa Dingin Diuapkan oleh Hot White Dwarfs
- Makalah Penelitian: Penambahan planet raksasa menjadi bintang katai putih
- Majalah Luar Angkasa: Tampaknya Tidak Mungkin, Tetapi Entah Bagaimana Planet Ini Bertahan dari Fase Raksasa Merah Bintangnya
