Sains

Pertama Kali, Sebuah Planet Ditemukan dalam Piringan Sirkumbiner Dua Bintang

Ilustrasi bintang biner yang dikelilingi oleh materi cakram tebal di orbit kutub. Gambar: Universitas Warwick/Mark Garlick

ANTARIKSA -- Kita hidup di zaman penemuan planet ekstrasurya. Satu hal yang harus diketahui adalah jangan terkejut dengan jenis-jenis exoplanet yang terus ditemukan. Kadang, mereka belum pernah muncul dalam imajinasi siapa pun.

Kini, para astronom telah menemukan bukti adanya planet ekstrasurya dalam piringan sirkumbiner di sekitar bintang biner (sistem dua bintang). Hal yang luar biasa adalah piringan tersebut berada dalam konfigurasi polar. Artinya, planet ekstrasurya tersebut bergerak mengelilingi bintang binernya dalam orbit sirkumpolar, dan ini adalah hal pertama yang ditemukan para ilmuwan.

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

AC Herculis (AC Her) adalah bintang biner yang berjarak sekitar 4.200 tahun cahaya. Bintang utamanya telah dipelajari dengan baik, sedangkan pasangannya tidak terlihat. 

Ia mempunyai piringan gas sirkumbiner polar yang tidak biasa, walaupun pernah terdengar sebelumnya. Dalam sebuah makalah baru, tim peneliti menyajikan bukti keberadaan planet ekstrasurya sirkumbiner kutub tersebut.

Baca Juga: Lubang Hitam Ini Memangsa Bintang yang Sedang Sekarat, Seperti Tombol Saklar

Makalah berjudul 'AC Her: Bukti Planet Sirkumbiner Kutub Pertama' akan diterbitkan di The Astrophysical Journal, tetapi sudah tersedia di situs pra-cetak arxiv. Penulis utamanya adalah Rebecca Martin dari Pusat Astrofisika Nevada di Universitas Nevada, Las Vegas.

“Kami memeriksa geometri biner bintang AC Her jenis raksasa pasca-asimtotik (AGB) dan
piringan sirkumbinernya. Kami menunjukkan bahwa pengamatan menggambarkan orbit biner yang tegak lurus terhadap piringan,” tulis para peneliti. 

Penulis menjelaskan, piringan tersebut mendekati kesejajaran kutub yang stabil dan memiliki radius dalam yang besar. Itu menunjukan piringan sirkumbiner memiliki celah yang menandakan keberadaan sebuah planet.

“Penjelasan yang paling mungkin untuk radius dalam debu yang sangat besar adalah adanya planet di dalam piringan sirkumbiner,” tulis mereka.

Ada beberapa ketidakpastian mengenai kesimpulan tersebut. Di antaranya, ukuran piringan dan rongga tempat bintang berada di tengahnya. Dalam piringan sirkumpolar, ada gaya dan kekuatan berbeda yang bekerja membentuk rongga bintang. 

“Ukuran rongga piringan gas sirkumbiner bergantung pada pemisahan biner, eksentrisitas biner, dan kemiringan piringan relatif terhadap orbit biner,” jelas para peneliti.

Baca Juga: Mengapa Bintang Bersinar?

Dalam susunan sirkumpolar, rongga di tengah sistem tempat tinggal bintang harus berukuran kecil. “Karena itu, ukuran rongga biner merupakan diagnostik penting untuk kemiringan relatif piringan terhadap orbit biner,” tulis mereka. 

Piringan dalam orientasi kutub itu bisa meluas hingga 1,6 AU sebelum menyentuh rongga bintang. Itu adalah rongga debu yang besar, dan ukurannya mendukung keberadaan sebuah planet ekstrasurya.

“Konfigurasi polar dari piringan di AC Her tidak membantu menjelaskan rongga debu yang besar karena piringan yang sejajar dengan kutub memiliki ukuran rongga yang lebih kecil dibandingkan piringan coplanar. 
Penjelasan terbaik untuk kondisi itu adalah keberadaan sebuah planet di dalam piringan tersebut. 

"Oleh karena itu, ini adalah bukti pertama adanya planet sirkumbiner kutub!” kata Rebecca Martin dan rekannya.

Pembentukan planet pada piringan gas dan debu tetap sama, baik piringan koplanar maupun sirkumpolar. Namun ada faktor tambahan pada sistem AC Her. Bintang utama merupakan bintang pasca-AGB, artinya ia adalah bintang tua yang sekarat dan telah melewati fase raksasa merah, proses menuju keruntuhan. 

Selama fase raksasa merah, sebuah bintang membesar secara signifikan, mencabik-cabik planet-planet di dekatnya hingga menyebabkan kehancurannya. Jadi, planet yang baru ditemukan tersebut bisa jadi adalah planet ekstrasurya generasi kedua dari sistem tersebut. Ia terbentuk kembali dari puing-puing planet generasi pertama yang hancur.

Piringan sirkumbiner tidak sepenuhnya berbentuk polar/kutub. Sebuah piringan kutub memiliki kemiringan sebesar 90 persen ke bidang orbit biner, namun bidang ini hanya meleset sebesar 9 persen. “Ini adalah piringan sirkumbiner kutub pertama yang diamati di sekitar bintang pasca-AGB,” tulis para penulis. 

Baca Juga: Berapa Banyak Bintang di Alam Semesta?

Tepi bagian dalam piringan debu juga lebih jauh dari yang seharusnya. Itu merupakan indikasi lain adanya planet ekstrasurya.

Perlu dicatat, planet itu berada di piringan sirkumbiner, bukan di piringan sirkumbintang mana pun. Cakram sirkumbiner biasanya memasukkan materi ke dalam cakram sirkumbintang. Selanjutnya, materi itu akan menjadi bahan untuk pembentukan lebih banyak planet. 

Namun ketika piringan sirkumbiner polar memasukkan materi ke dalam piringan sirkumbintang polar, susunannya kemungkinan menjadi tidak stabil. Pada akhirnya, piringan sirkumbintang kutub bisa menjadi co-planar.

Sistem AC Her bukanlah bintang biner pertama dengan piringan kutub. Yang pertama diumumkan pada tahun 2019 di sekitar bintang HD 98800. Namun sebagai piringan sirkumbiner kutub pertama yang menampung planet ekstrasurya, sistem yang tidak biasa itubperlu dipelajari lebih lanjut. 

Ada banyak hal yang belum diketahui tentang planet itu. Bukti terbaik yang dimiliki peneliti hanya terletak pada karakteristik piringan gas dan debu. 

Jenis planet apa itu? Apakah pembentukannya dalam piringan sirkumbiner polar menentukan karakteristiknya? Bagaimana masa depannya? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan itu masih harus ditunggu. Sumber: Universe Today

Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
Image

- angkasa berdenyut dalam kehendak -