Kredit gambar: ESA
Para astronom dari Universitas Texas di Austin percaya bahwa mereka telah menemukan cara yang murah untuk mencari planet ekstrasurya. Meskipun proses tersebut kemungkinan akan menghancurkan planet-planet dalam, planet-planet luar mungkin masih akan tetap berada di orbit di sekitar bintang. Katai putih ini diketahui berdenyut pada laju tertentu, sehingga gravitasi sebuah planet yang bergerak di sekitar bintang harus memengaruhi laju denyut nadi ini dalam jumlah semenit yang seharusnya dapat dideteksi oleh teleskop berbasis Bumi yang murah.
University of Texas di Austin, para astronom telah menemukan metode yang murah untuk menentukan apakah sistem tata surya lain seperti kita ada.
Di antara lebih dari 100 bintang yang diketahui memiliki planet, para astronom telah menemukan beberapa sistem yang mirip dengan kita. Tidak diketahui apakah ini karena keterbatasan teknologi atau jika sistem kami benar-benar konfigurasi yang langka. Astronom Observatorium McDonald? Metode pencarian baru menggunakan teleskop era Depresi dikawinkan dengan teknologi saat ini.
Astronom Don Winget dan Edward Nather, mahasiswa pascasarjana Fergal Mullally dan Anjum Mukadem, dan rekannya mencari "sisa" sistem tata surya seperti kita. Metode mereka mencari potongan-potongan tata surya seperti itu setelah bintangnya mati, dengan mengeksploitasi sifat kuno, Matahari yang terbakar yang disebut "white dwarfs."
Astronom Universitas Texas, Bill Cochran dan Ted von Hippel juga terlibat, bersama dengan S.O. Kepler dari Universidade Brasil Federal de Rio Grande dol Sul dan Antonio Kanaan dari Brasil Universidade Federal de Santa Catarina.
Para astronom tahu bahwa ketika bintang seperti Matahari menggunakan bahan bakar nuklirnya, lapisan luarnya akan mengembang, dan bintang itu akan menjadi bintang "raksasa merah". Ketika ini terjadi pada Matahari, dalam sekitar lima miliar tahun, mereka berharap itu akan menelan Merkurius dan Venus, mungkin tidak cukup mencapai Bumi. Kemudian Matahari akan meniup lapisan luarnya dan akan ada selama beberapa ribu tahun sebagai nebula planet yang indah dan tipis. Inti sisa Matahari kemudian akan menjadi katai putih, bara, peredupan padat seukuran Bumi. Dan, yang paling penting, kemungkinan masih akan mengorbit oleh planet-planet luar tata surya kita.
Begitu sistem mirip Matahari mencapai kondisi ini, tim Winget mungkin dapat menemukannya. Metode mereka didasarkan pada lebih dari tiga dekade penelitian tentang variabilitas (yaitu, perubahan kecerahan) white dwarf. Pada awal 1980-an, astronom Universitas Texas menemukan bahwa beberapa katai putih bervariasi, atau "berdenyut," dalam semburan biasa. Baru-baru ini, Winget dan rekannya menemukan bahwa sekitar sepertiga dari kurcaci putih berdenyut (PWD) ini adalah pencatat waktu yang lebih andal daripada jam atom dan kebanyakan pulsar milidetik.
Pulsasi ini adalah kunci untuk mendeteksi planet. Planet-planet yang mengorbit bintang PWD yang stabil akan memengaruhi pengamatan tentang ketepatan waktu, yang tampaknya menyebabkan variasi berkala dalam pola-pola pulsa yang datang dari bintang. Itu karena planet yang mengorbit PWD menyeret bintang di sekitar ketika bergerak. Perubahan jarak antara bintang dan Bumi akan mengubah jumlah waktu yang dibutuhkan cahaya dari getaran untuk mencapai Bumi. Karena pulsa sangat stabil, para astronom dapat menghitung perbedaan antara waktu kedatangan pulsa yang diamati dan yang diharapkan serta menyimpulkan keberadaan dan sifat-sifat planet ini. (Metode ini mirip dengan yang digunakan dalam penemuan yang disebut "planet pulsar." Perbedaannya adalah, sahabat pulsar diperkirakan tidak terbentuk dengan bintang-bintang mereka, tetapi hanya setelah bintang-bintang itu meledak di supernova.)
"Pencarian ini akan peka terhadap katai putih yang awalnya antara satu dan empat kali lebih besar dari Matahari, dan harus dapat mendeteksi planet dalam dua hingga 20 AU dari bintang induknya. Ini berarti kita akan menyelidik di dalam zona layak huni untuk beberapa bintang, ”kata Winget. (AU, atau satuan astronomi, adalah jarak antara Bumi dan Matahari). "Pada dasarnya, mendeteksi Jupiter pada jarak Jupiter dengan teknik ini mudah. Ini sup bebek, ”katanya.
Mudah, tetapi tidak cepat. Planet-planet luar, yang mengorbit bintang-bintang mereka pada jarak yang jauh, dapat memakan waktu lebih dari satu dekade untuk menyelesaikan satu orbit. Oleh karena itu, perlu bertahun-tahun pengamatan untuk mendeteksi secara pasti sebuah planet yang mengorbit katai putih.
"Anda perlu mencari waktu yang lama untuk mendapatkan orbit penuh," kata Winget. "Setengah orbit atau sepertiga dari orbit akan memberi tahu kita ada sesuatu yang terjadi di sana. Tetapi untuk sebuah planet yang berjarak Jupiter, setengah-orbit masih enam tahun. " Winget menambahkan bahwa untuk metode ini, "mendeteksi Jupiter di Uranus? jarak lebih mudah, tetapi membutuhkan waktu lebih lama. "
Untuk pencarian di planet PWD, Nather menyusun instrumen baru khusus untuk Teleskop Otto Struve 2,1 meter milik McDonald Observatory. Dia dan Mukadam merancang dan membangun instrumen, yang disebut Argos, untuk mengukur jumlah cahaya yang datang dari bintang-bintang target. Secara khusus, Argos adalah "fotometer CCD"? penghitung foton yang menggunakan perangkat yang ditambah biaya untuk merekam gambar. Terletak di fokus utama Teleskop Struve, Argos tidak memiliki optik selain cermin primer 2,1 meter dari teleskop. Salinan Argos sekarang sedang dibangun di observatorium lain di seluruh dunia.
Mullally melanjutkan pencarian planet di sekitar katai putih dengan Argos di Teleskop Struve. Dia memiliki 22 bintang target, yang sebagian besar diidentifikasi melalui Sloan Digital Sky Survey. Ketika tim menemukan kandidat planet yang menjanjikan dengan Argos, mereka akan menindaklanjuti menggunakan Hobby-Eberly Telescope (HET) 9,2 meter di McDonald Observatory.
"Jika kita menemukan planet besar yang mengorbit pada jarak yang jauh, itu adalah petunjuk bagus bahwa mungkin ada planet yang lebih kecil lebih dekat. Dalam hal itu, apa yang Anda lakukan adalah menghantam sasaran itu dengan teleskop terbesar yang dapat Anda akses," kata Winget. . HET akan memungkinkan waktu yang lebih tepat dari pulsa PWD, dan dengan demikian dapat menentukan planet yang lebih kecil.
Pencarian ini akan dapat mempelajari jenis bintang yang tidak dapat dipelajari dengan metode spektroskopi doppler? metode pencarian planet paling sukses hingga saat ini? Kata Winget. Karena kekhasan dalam membuat bintang seperti Matahari, metode spektroskopi doppler tidak terlalu sensitif dalam mencari planet di sekitar bintang dua kali lebih masif dari Matahari. Kira-kira setengah dari bintang dalam penelitian Winget adalah bintang katai putih yang awalnya adalah bintang-bintang jenis ini. Untuk alasan ini, studi PWD di McDonald dapat berperan dalam kepanduan dan menilai target dan mengamati strategi untuk misi ruang angkasa NASA yang direncanakan dalam dua dekade mendatang, khususnya Misi Interferometri Ruang Angkasa, Terestrial Planet Finder dan pesawat ruang angkasa Kepler.
Penelitian ini didanai oleh hibah NASA Origins, serta hibah Advanced Research Project dari Negara Bagian Texas. Melalui dana dari Texas Higher Education Agency, dua guru sekolah menengah (Donna Slaughter dari Stony Point High School di Round Rock, Texas, dan Chris Cotter dari Lanier High School di Austin) telah terlibat langsung dalam penelitian ini. Rencana sekarang sedang berlangsung untuk memperluas keterlibatan ini kepada guru-guru lain, dan para siswa di ruang kelas mereka dengan membawa ilmu pengetahuan, ilmuwan dan Observatorium langsung ke ruang kelas menggunakan Internet. Cotter dan rekan-rekannya di Lanier High School terlibat dengan Mullally dalam menguji konsep ini.
Sumber Asli: Rilis Berita Observatory McDonald
