Butuh Hari Natal. Hanya sekilas.
Satelit Survei Transit Exoplanet NASA, TESS, melihat penurunan cahaya bintang pada tanggal 25 Desember 2020. Transit tunggal tersebut memicu perburuan NGTS-38 b, sebuah dunia yang ternyata berukuran hampir lima kali lebih besar dari Jupiter.
Selama bertahun-tahun, para astronom mengejar planet yang mengorbit dekat bintangnya. Orbit pendek. Transit yang sering. Data yang mudah.
Yang ini berbeda.
NGTS-38 b membutuhkan waktu 180 hari untuk menyelesaikan satu orbit. Itu adalah “Super-Jupiter”. Istilah ini biasanya menyiratkan jumlah besar, belum tentu kecepatan, namun di sini massanya yang besar—dikombinasikan dengan orbit yang panjangnya hampir setengah tahun—menjadikannya suatu outlier statistik dalam deteksi transit.
“Ini merupakan penemuan yang luar biasa… menemukan penemuan yang lebih jauh dalam 100 hari adalah hal yang luar biasa!”
Sebenarnya, 180 hari. Toby Rodel, mahasiswa PhD yang memimpin penemuan dari Queen’s University, tidak menemukannya begitu saja. Dia menunggunya.
Mengapa planet yang transit dalam jangka waktu lama sangat sulit ditangkap
Pikirkan tentang geometri.
Untuk melihat sebuah planet melalui metode transit, ia harus melewati langsung antara bintangnya dan Bumi. Jika orbitnya lebar, penyeberangan itu jarang terjadi. Periode 180 hari berarti Anda mungkin melihat satu transit setiap enam bulan.
Tim Rodel mengarahkan teleskop Next Generation Transit Survey (NGTS) di Chili ke bintang target selama lebih dari 200 malam berturut-turut.
Mengapa?
Untuk mengejar ujung transit kedua.
Mereka membutuhkannya. Satu transit memberi Anda perkiraan waktu dan ukuran. Dua transit mengkonfirmasi periode tersebut. Tanpa konfirmasi itu, datanya hanya sekedar mungkin.
Tetapi bahkan dengan dua kali transit, Anda tidak mendapatkan massa. Tidak secara langsung.
Tim membagi cahaya bintang untuk mengukur goyangan kecil. Gravitasi planet menarik bintangnya. Bintang itu bergerak sedikit. Dengan menganalisis pergerakan tersebut beserta data transit, mereka menghitung massa sebenarnya planet tersebut: 4,5 kali lipat massa Jupiter.
Jari-jarinya? Sekitar 8% lebih besar dari Jupiter.
Itu adalah benda padat. Raksasa yang kompak.
Orbitnya aneh. Dan itu penting
Sebagian besar exoplanet yang ditemukan dengan cara ini mengorbit dengan rapat. Mereka seksi. Mereka menghilangkan atmosfernya.
NGTS-38 b berbeda.
Orbitnya bukanlah lingkaran. Itu adalah elips.
Pada titik terdekatnya, jaraknya hanya sedikit lebih jauh dari bintangnya dibandingkan jarak Merkurius dari Matahari kita. Pada titik terjauhnya, jaraknya hampir sama dengan jarak Bumi dari Matahari.
Bintang induknya lebih besar dan lebih panas dari bintang kita, sehingga planet ini tetap hangat. Namun suhunya lebih dingin dibandingkan Jupiter ultra-panas yang biasa kita pelajari.
Mengapa suhu penting?
“Planet ini memiliki suhu yang jauh lebih dingin… ini adalah kesempatan bagus untuk mempelajari apa yang ada di bulan atau cincin.”
Itu yang paling menarik.
Kebanyakan exoplanet yang diketahui berada terlalu dekat dengan bintangnya untuk sistem bulan yang stabil. Kekuatan pasang surut memisahkan mereka. NGTS-38 b terletak lebih jauh. Gravitasinya kuat.
Bisakah itu menampung bulan?
Mungkinkah ada cincinnya?
Kami belum pernah memastikannya di luar tata surya kita. Jika memang ada, planet ini mungkin kandidat terbaik untuk membuktikannya.
Dua tim. Satu planet. Bukan suatu kebetulan
Sains membenci serigala yang sendirian.
Sementara tim Rodel mempublikasikan temuan mereka di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society, kelompok terpisah yang dipimpin oleh Felipe Rojas dari Universidad Adolfo Ibáñez secara independen mengidentifikasi sistem tersebut.
Mereka menyebutnya TIC-659102228 b.
Planet yang sama. Metode yang sama. Hasil yang sama.
Rojas mencatat “eksentrisitas ringan” dan massa sebagai ciri utama. Dunia seperti ini menyimpan jejak bagaimana mereka terbentuk. Planet-planet tersebut tidak terlihat seperti planet yang kita lihat selama dua puluh tahun.
Lapangan telah berpindah.
Mendeteksi planet dengan periode orbit yang panjang tidak mungkin dilakukan saat Kepler pertama kali diluncurkan. Sekarang benar.
Apakah ini berarti kita hampir menemukan kembaran Bumi?
Kurang tepat.
Profesor Christopher Watson menjelaskan dengan jelas: “Planet ini tidak seperti Bumi.”
Tapi membuktikan bahwa kita bisa mendeteksi planet masif pada orbit yang luas? Itu adalah lompatan teknis. Ini mendorong batasan dari apa yang bisa diamati.
Apa yang membuat NGTS-38 b unik
Berikut rinciannya:
- Massa: 4,5x Jupiter.
- Radius: ~1,08x Yupiter.
- Periode Orbital: 180 hari Bumi.
- Eksentrisitas: Sedang (orbit berbentuk oval).
- Metode Deteksi: Transit + Kecepatan Radial (goyangan bintang).
Ini adalah Super-Jupiter yang “hangat”. Tidak panas. Tidak dingin.
Itu berada di celah yang baru saja kita mulai jelajahi.
Sebagian besar survei transit menyaring untuk jangka waktu singkat. Mereka mencari pengembalian investasi yang cepat. NGTS-38 b memaksa menunggu.
Dan itu terbayar.
Datanya sudah keluar. Konfirmasi independen ada di sana. Planet ini nyata.
Sekarang, kita memperhatikan bintangnya. Kita tunggu transit selanjutnya. Dan mungkin, mungkin saja, kita akan menemukan bayangan bulan melintasi piringan di sampingnya.
