Teleskop Webb NASA menemukan planet raksasa baru dengan metode inovatif
Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA telah mengidentifikasi sebuah planet ekstrasurya raksasa yang tersembunyi di salah satu sistem planet yang paling banyak dipelajari di Bima Sakti. Penemuan ini menyoroti potensi teknik observasi baru yang mengeksplorasi kimia atmosfer benda langit.
Bintang muda Beta Pictoris, yang relatif dekat dengan Bumi, telah diketahui memiliki dua planet besar, Beta Pictoris b dan Beta Pictoris c. Planet Beta Pictoris b adalah salah satu planet pertama yang ditangkap langsung dalam gambar. Dengan konfirmasi baru-baru ini dari Beta Pictoris d, sistem ini sekarang memiliki tiga planet yang diketahui, menjadikannya planet kedua yang memiliki setidaknya tiga planet yang difoto.
Namun, para astronom awalnya tidak mendeteksi Beta Pictoris d sebagai titik terang yang terlihat. Identifikasi terjadi melalui ciri kimia unik atmosfernya. Para ilmuwan menunjukkan bahwa metodologi ini dapat mewakili pendekatan inovatif dan efektif untuk menemukan planet di sekitar bintang lain, terutama di tempat yang keberadaan debu dan puingnya menyulitkan pengambilan gambar tradisional.
“Penemuan ini menambah bagian baru pada sistem planet yang sudah menarik,” kata Aidan Gibbs, penulis utama studi baru yang dirilis di Astrophysical Journal Letters dan peneliti postdoctoral di University of California, San Diego. Dia menambahkan bahwa “Beta Pictoris telah menjadi laboratorium untuk memahami bagaimana sistem planet terbentuk dan berevolusi, dan sekarang kita memiliki planet lain yang membantu kita menceritakan kisah tersebut.”
Seperti apa sistem planet muda Beta Pictoris
Sistem Beta Pictoris terletak sekitar 63 tahun cahaya dari Bumi, dengan perkiraan usia sekitar 23 juta tahun. Usia planet yang relatif muda dan kedekatannya memberikan para astronom kesempatan unik untuk mengamati interaksi antara planet-planet yang baru terbentuk dan piringan debu serta puing-puing sisa pembentukan sistem di sekitarnya.
Dalam topik yang sama: Teleskop Webb menemukan planet raksasa di sistem bintang terkenal
Para peneliti menghitung bahwa Beta Pictoris d memiliki massa setidaknya dua kali massa Jupiter. Meski begitu, ia tampaknya merupakan planet terkecil dari tiga planet raksasa yang teridentifikasi yang mengorbit bintang tersebut.
Pemodelan komputer menunjukkan bahwa planet ini mengorbit Beta Pictoris pada jarak sekitar 30 unit astronomi. Posisi ini menempatkannya di wilayah yang mirip dengan Neptunus di tata surya kita. Di antara tiga planet yang diketahui dalam sistem, Beta Pictoris d memiliki orbit terluas, meskipun masih berada dalam batas dalam piringan puing.
Peluang penemuan planet baru
Tim peneliti tidak menggunakan teleskop Webb dengan tujuan menemukan planet baru. Beta Pictoris d muncul secara tidak terduga ketika para astronom menganalisis atmosfer Beta Pictoris b menggunakan Spektrograf Inframerah Dekat (NIRSpec) Webb.
Para ilmuwan menggunakan NIRSpec Integral Field Unit, sebuah perangkat yang merekam gambar dan spektrum untuk setiap piksel. Spektrum membagi cahaya menjadi panjang gelombang penyusunnya, memungkinkan para astronom menyelidiki komposisi kimia dan pergerakan benda langit yang jauh.
“Kami tidak mencari planet baru,” kata Gibbs. Dia menambahkan bahwa “kami mencoba memahami sesuatu yang sudah ada. Kemudian tanda ini muncul dalam data yang tidak kami duga.”
Alih-alih spektrum halus yang dihasilkan oleh cahaya yang dipantulkan debu, para peneliti menemukan pola puncak dan lembah. Sinyal tersebut menampilkan garis penyerapan karbon monoksida yang disusun dalam urutan seperti kode batang, sebuah fitur yang diharapkan ada di atmosfer planet raksasa.
Spektroskopi juga memungkinkan tim mengukur kecepatan radial objek, yang menggambarkan pergerakannya menuju atau menjauhi pengamat. Kecepatan, lokasi, dan keselarasan dengan piringan puing-puing tersebut sesuai dengan ekspektasi ilmiah untuk planet yang mengorbit Beta Pictoris.
Selengkapnya tentang topik ini: James Webb menemukan planet raksasa ketiga dalam sistem Beta Pictoris yang terkenal
Pengukuran ini sangat penting untuk mengesampingkan hipotesis lain, seperti bintang di latar belakang yang jauh atau katai coklat yang juga memiliki karbon monoksida di atmosfernya.
Tes kimia yang mengkonfirmasi dunia tersembunyi
“Ada sumber cahaya terang yang tidak terduga dalam gambar Integral Field Unit, tapi kami belajar untuk tidak mempercayai titik terang dalam gambar tersebut,” kata Jean-Baptiste Ruffio, seorang ilmuwan peneliti di Universitas California, San Diego, dan peneliti utama pada pengamatan Webb pertama di mana penemuan itu terjadi. Dia menambahkan bahwa “itu bisa jadi merupakan artefak instrumental atau struktur lain dalam piringan puing-puing tersebut. Dengan memperoleh spektrum secara bersamaan dengan gambar tersebut, kami dapat dengan cepat mengkonfirmasi kecurigaan kami.”
Lihat Juga
Mantan petarung Prichard Colón meninggal pada usia 33 tahun setelah satu dekade dalam keadaan vegetatif
Lelang global senilai US$ 11,9 juta menyoroti koin langka Brasil senilai hingga US$ 292 ribu pada tahun 2026
Berlangganan layanan Xbox menjadi lebih murah setelah perubahan strategi
Para astronom kemudian melakukan observasi tambahan dengan Instrumen Inframerah Tengah (MIRI) Webb melalui permintaan Waktu Diskresioner Direktur. Analisis ini mendeteksi uap air dan metana, memberikan bukti lebih lanjut bahwa objek tersebut adalah sebuah planet dan mengungkap rincian tentang atmosfernya.
Metode ini memberikan peneliti keuntungan yang signifikan dibandingkan dengan teknik pencitraan tradisional. Dari pengamatan pertama, mereka tidak hanya dapat menentukan bahwa objek tersebut adalah sebuah planet, namun juga memulai penyelidikan kimia atmosfer dan sifat fisiknya.
“Suatu spektrum mengandung informasi dalam jumlah yang luar biasa,” kata Ruffio. Dia menjelaskan bahwa “Anda tidak hanya mengetahui bahwa sesuatu itu adalah sebuah planet; Anda segera mulai mempelajari tentang suhu, kimia, dan geraknya.”
Baca selengkapnya: Komet langka dari Awan Oort melewati Bumi dengan kemungkinan observasi
Investigasi pencitraan independen juga menguatkan temuan tersebut. Pekerjaan ini dipimpin oleh Ben Sutlieff dari Universitas Edinburgh dan Markus Bonse dari European Southern Observatory. Dengan menggunakan data dari Very Large Telescope milik European Southern Observatory dan NIRCam (Near Independent Camera) milik Webb, para peneliti secara independen mengkonfirmasi keberadaan Beta Pictoris d.
Bagaimana menemukan lokasi planet di kabut kosmik
Beta Pictoris d telah lolos dari deteksi selama bertahun-tahun karena tertanam dalam salah satu piringan puing paling terang yang pernah diamati oleh para astronom.
Debu yang ada di piringan menghamburkan cahaya dari bintang pusat, menghasilkan efek yang mirip dengan kabut. Kecerahan yang berlebihan ini mempersulit penggunaan metode pencitraan konvensional untuk membedakan suatu planet dari struktur debu di dekatnya dan sumber cahaya lainnya.
Metode spektroskopi Webb memungkinkan para peneliti mengatasi sebagian besar kebingungan ini. Daripada hanya mengandalkan kecerahan planet, para ilmuwan telah mengisolasi sinyal molekuler tertentu yang merupakan karakteristik atmosfer planet.
Baca selengkapnya: Observatorium Astronomi Nasional Jepang menemukan atmosfer pada benda tersebut lebih kecil dari Pluto 2002XV93
Kehadiran Beta Pictoris d juga dapat membantu para astronom memahami penampakan yang tidak biasa dari piringan puing-puing sistem. Cakram tersebut memiliki batas internal yang jelas, selain beberapa struktur lain yang sulit dijelaskan.
Para astronom sebelumnya menyatakan bahwa planet yang belum ditemukan, mirip dengan Beta Pictoris d, mungkin membentuk piringan tersebut dan memunculkan beberapa fitur ini. Penemuan mereka kini menawarkan para peneliti penjelasan yang mungkin mengenai arsitektur unik cakram tersebut.
Sebuah metode baru yang menjanjikan untuk mencari exoplanet
Penemuan ini tidak hanya menambah dunia baru ke dalam sistem Beta Pictoris. Hal ini menunjukkan strategi baru untuk mendeteksi exoplanet di lingkungan yang kompleks dan penuh debu.
Beta Pictoris d adalah planet pertama yang ditangkap melalui pencitraan langsung dan ditemukan terutama melalui spektroskopi resolusi sedang. Hasilnya menunjukkan bahwa para astronom dapat menemukan lokasi dunia dengan mengidentifikasi “sidik jari” molekuler atmosfernya, dibandingkan hanya mengandalkan pencitraan coronagrafi tradisional.
Kemampuan ini terbukti sangat berharga ketika planet-planet tersembunyi oleh piringan puing-puing bercahaya atau struktur lain yang membuatnya sulit dibedakan dalam gambar teleskopik biasa.
Para peneliti berencana untuk terus menganalisis pengamatan Webb untuk meningkatkan perkiraan suhu, komposisi atmosfer, dan orbit Beta Pictoris d. Studi semacam ini dapat menawarkan pandangan yang lebih mendalam tentang salah satu sistem planet paling terkenal di luar sistem planet kita.
Teleskop Webb dan perluasan pandangannya terhadap dunia yang jauh
Teleskop Luar Angkasa James Webb adalah observatorium sains luar angkasa terkemuka di dunia. Webb mengungkap misteri tata surya kita, menjelajahi dunia jauh di sekitar bintang lain, dan menyelidiki struktur misterius serta asal usul alam semesta dan tempat kita di dalamnya. Webb adalah program internasional yang dipimpin oleh NASA, bekerja sama dengan ESA (Badan Antariksa Eropa) dan CSA (Badan Antariksa Kanada).
