Planet Batuan pun Bisa Lahir di Katai Coklat

Ada cerita baru dari ALMA aka Atacama Large Millimeter/submillimeter Array si teleskop radio yang berada di Chile. Para astronom yang menggunakan ALMA menemukan sesuatu yang menarik di piringan debu di area terluar bintang katai coklat. Dan penemuan ini punya kaitan dengan planet ukuran Bumi.

Bintang katai coklat dan pembentukan planet batuan. Kredit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Kornmesser (ESO)

Pembentukan Planet Batuan
Berdasarkan teori, planet batuan diyakini terbentuk dari tabrakan acak partikel-partikel padat berukuran mikro yang ada di piringan materi sekitar bintang. Setelah tabrakan partikel-partikel itupun saling melekat dan kemudian bergabung membentuk bongkahan yang semakin hari semakin besar.  Butiran-butiran debu yang kita sebut debu kosmik tersebut mirip dengan butiran pasir yang halus. Dari debu yang berkumpul inilah sebuah planet terbentuk.

Kalau aktivitas debu kosmik tadi ditemukan di bintang biasa, itu bukan hal yang unik. Tapi ketika butiran-butiran debu tersebut ditemukan berinteraksi dalam piringan gas di sebuah bintang katai coklat, maka ceritanya jadi berbeda. Perlu diingat katai coklat adalah sebuah bintang dingin karena dia sebenarnya merupakan bintang yang gagal sehingga tidak ada pembakaran di dalam dirinya.

Karena itu pulalah penemuan debu kosmik yang saling bertabrakan dan melekat membentuk bongkahan yang dilihat para astronom menggunakan ALMA menjadi yang pertama kali untuk kasus katai coklat.

Di area terluar sebuah bintang katai coklat, astronom menduga kalau butiran-butiran debu itu tidak akan bisa bertumbuh karena piringannya tipis dan tidak mengandung banyak materi sehingga partikel akan bergerak sangat cepat dan tidak akan saling menempel dan bertumbuh setelah tabrakan. Berdasarkan teori yang berlaku, butiran yang berhasil membentuk bongkahan akan bergerak cepat menuju pusat bintang katai coklat, dan kemudian menghilang dari bagian terluar piringan dimana bongkahan-bongkahan itu bisa dideteksi.

Tapi, prediksi teori itu terpatahkan karena para astronom berhasil melihat butiran berukuran milimeter di dalam piringan kecil dan tipis di sebuah bintang katai coklat.

Tim astronom yang dipimpin oleh Luca Ricci dari California Institute of Technology, USA yang anggota-anggotanya berada di Amerika, Eropa dan Chile menemukan butiran padat dengan ukuran yang seharusnya tidak bisa terbentuk dalam area terluar piringan katai coklat yang dingin. Tapi pada kenyataannya, para astronom berhasil melihat butiran dan bongkahan padat tersebut. Artinya planet batuan bisa terbentuk disini dan yang dllihat para astronom adalah langkah awal pembentukannya.

Dan tampaknya para astronom harus mengubah asumsi mereka terkait kemungkinan terbentuknya planet di bintang katai coklat.

Cerita lewat sinyal radio
Untuk melihat si butiran debu yang kemudian menggumpal membentuk bongkahan cikal bakal planet, tentunya astronom tidak bisa melihat langsung. Karena itu mereka menggunakan teleskop radio ALMA untuk mendeteksinya. Tak hanya itu, resolusi ALMA yang tinggi memungkinkan para astronom untuk menemukan keberadaan gas karbon monoksida di sekitar katai coklat. Ini juga pertama kalinya gas molekul dingin bisa dideteksi di piringan seperti ini.

Penemuan gas karbon monoksida dan butiran padat berukuran milimeter menunjukkan kalau piringan yang dilihat tersebut mirip dengan piringan di sekeliling bintang muda.

Pengamatan para astronom menggunakan teleskop ALMA yang hampir selesai di padang gurun di Chile. Teleskop radio ALMA merupakan kumpulan antena parabola berpresisi tinggi yang bersama-sama bekerja sebagai sebuah teleskop raksasa yang mengamati alam semesta dengan sensitifitas yang sangat tinggi.
Tapi ALMA tidak melihat alam semesta dalam panjang gelombang tampak. Mereka melihat alam semesta dalam cahaya panjang gelombang milimeter yang tidak tampak oleh mata manusia. Seluruh perangkat teleskop ALMA direncanakan selesai tahun 2013, tapi semenjak 2011 para astronom sudah mulai menggunakan sebagian parabola ALMA untuk penelitian.

Dalam penelitian kali ini, para astronom mengarahkan ALMA ke bintang katai coklat muda ISO-Oph 102 atau Rho-Oph 102 di palung kelahiran bintang Rho Ophiuchi di rasi Ophiuchus. Massa bintang katai coklat Rho-Oph 102 sangat kecil sehingga tidak mampu memicu reaksi termonuklir yang bisa membuatnya bersinar. Tapi, Rho-Oph 102 memancarkan panas yang dilepaskan oleh penyusutan gravitasi yang lambat dan bersinar dalam warna kemerahan walaupun kecerlangannya jauh lebih redup dari sebuah bintang.

Di masa depan, ketika ALMA selesai maka ALMA akan memiliki kemampuan untuk menghasilkan citra yang lebih detil dari piringan di sekitar Rho-Oph 102 dan obyek lainnya.  ALMA bukan saja melihat keberadaan partikel kecil di piringan tapi akan dapat memetakan sebarannya di dalam piringan di sekitar bintang beserta interaksinya dengan gas yang dideteksi keberadaannya di dalam bintang.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.