Kala 51 Pegasi b Kembali Dalam Catatan Sejarah Exoplanet

Tak terasa, 20 tahun sudah semenjak planet pertama di bintang lain serupa Matahari berhasil ditemukan. Dan perkembangan yang sangat pesat selama 20 tahun membawa kita dari hanya menemukan beberapa planet raksasa seperti Jupiter di dekat bintang ke era penemuan ribuan planet baru di bintang lain.

Tercatat 1915 planet yang sudah ditemukan dan dikonfirmasi keberadaannya dan masih ada 3613 kandidat planet yang menunggu giliran untuk dikonfirmasi dan disahkan sebagai planet. Tak hanya itu! Dalam 20 tahun, penemuan planet yang dulunya terbatas pada planet Jupiter panas di dekat bintang induk sudah bergeser dan instrumen yang ada sudah mampu untuk mendeteksi planet kebumian yang berukuran kecil.

Era exoplanet dimulai ketika astronom Michel Mayor dan Didier Queloz mengumumkan penemuan sebuah planet di bintang lain yang serupa Matahari. Adalah planet 51 Pegasi b di bintang 51 Pegasi yang menjadi planet pertama yang berhasil ditemukan. Penemuan yang kemudian menjadi momentum awal penemuan exoplanet di bintang serupa Matahari.

Dan 20 tahun kemudian ketika ribuan planet sudah ditemukan, sistem keplanetan 51 Pegasi kembali membangun tonggak sejarah baru dalam dunia exoplanet.

Kalau dulu planet 51 Pegasi b merupakan planet pertama yang ditemukan maka kali ini planet 51 Pegasi b menjadi planet pertama yang berhasil diamati secara langsung dalam cahaya tampak.  Menariknya, teleskop yang melihat exoplanet tersebut bukanlah teleskop yang berada jauh di luar angkasa, melainkan salah satu teleskop ESO di Observatorium La Silla di Chile. Pengamatan tersebut menggunakan spektograf HARPS yang dipasang di teleskop 3,6 meter milik ESO, yang semenjak pertama kali beroperasi  sudah berhasil menemukan hampir 150 planet.

Menjejak Kembali Exoplanet 51 Pegasi b

Bintang 51 Pegasi atau yang sering disingkat 51 Peg berada 47,9 tahun cahaya dari Bumi di Rasi Pegasus. Di bintang inilah sejarah diukir ketika planet pertama di bintang serupa Matahari ditemukan yang menjadi tonggak awal perjalanan pencarian planet di bintang-bintang lain. Planet pertama yang diberi nama 51 Peg b mengitari bintang induknya hanya dalam 4 hari dari jarak 0,052 AU. Jarak ini jauh lebih dekat dari jarak Merkurius. Pada jarak yang demikian dekat, planet 51 Peg b memberi kejutan lain saat ditemukan. Ia merupakan planet gas raksasa yang panas yang kemudian menyandang nama planet Jupiter panas. Mengejutkan karena para astronom selama ini meyakini bahwa planet yang terbentuk di dekat bintang merupakan planet kebumian selayaknya di Tata Surya. Dan ternyata, kehadiran Jupiter panas di dekat bintang induk ini cukup umum.

Di antara penemuan planet-planet seukuran Bumi, 51 Peg b kembali mencatat sejarah lain. Para pengamat berhasil mengamati cahaya bintang yang dipantulkan permukaan planet 51 Peg b dalam spektrum cahaya tampak. Tim pengamat tersebut dipimpin oleh Jorge Martins dari Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) dan Universidade do Porto, Portugal.

Pengamatan yang dilakukan Jorge merupakan tonggak baru dalam pengamatan exoplanet karena selama ini para astronom menemukan sebuah exoplanet dari pengamatan tidak langsung. Untuk saat ini, metode yang paling banyak digunakan untuk mempelajari atmosfer exoplanet adalah lewat pengamatan spektrum bintang induk. Jadi ketika planet sedang transit, spektrum cahaya bintang akan disaring oleh atmosfer planet. Teknik ini dikenal dengan nama spektroskopik transmisi. Pendekatan lain dilakukan lewat pengamatan sistem ketika bintang melintas di depan planet. Pendekatan ini akan memberikan informasi temperatur exoplanet.

Teknik pengamatan baru yang digunakan oleh Jorge tidak tergantung pada transit planet. Dengan demikian, teknik ini dapat digunakan untuk mempelajari lebih banyak exoplanet. Pengamatan dalam cahaya tampak memberi dampak lain dimana perbedaan karakteristik planet yang tidak dapat diketahui lewat pengamatan dengan teknik lain bisa diperoleh lewat teknik ini.

Pengamatan dengan teknik ini menggunakan spektrum bintang sebagai pola untuk memandu pencarian cahaya yang dipantulkan oleh planet. Tidak mudah, karena planet sangat redup dibanding bintang induknya yang terang benderang.  Sinyal dari planet seringkali tenggelam oleh efek kecil lainnya atau oleh sumber noise. Dengan tingkat kesulitan yang demikian tinggi, maka keberhasilan pengamatan dengan teknik ini saat diamati HARPS menjadi catatan sejarah baru dan konsep teknik ini bisa diaplikasikan di masa depan dengan instrumen yang lebih baik lagi seperti  spektograf ESPRESSO yang akan dipasang di VLT maupun oleh teleskop masa depan seperti E-ELT.

Selain bisa membuktikan keberadaan sebuah planet, dengan teknik ini para astronom bisa mengukur massa sebenarnya dari planet, inklinasi orbit dan albedo. Dengan mengetahui albedo planet, maka astronom bisa mengetahui komposisi atmosfer dan permukaan planet.

Hasil pengamatan ini memberikan informasi massa 51 Pegasi b yang hanya setengah massa Jupiter dan inklinasi orbit sekitar 9 derajat terhadap arah Bumi. Tapi, ukuran 51 Peg b tampaknya memiliki diameter lebih besar dibanding Jupiter dan memiliki albedo yang besar. Karakteristik ini sesuai dengan karakteristik Jupiter panas yang berada dekat dengan bintang induk dan terpapar cahaya yang sangat kuat dari waktu ke waktu.

[divider_line]

Versi anak-anak untuk tulisan ini bisa dibaca di seri space scoop