Sabuk Asteroid di Vega

Di Tata Surya kita mengenal keberadaan Sabuk Asteroid di antara Mars dan Jupiter juga sabuk Kuiper yang beranggotakan obyek batuan dan es di area luar planet Neptunus.

Ketika penemuan planet di bintang lain semakin banyak, ada pertanyaan lain yang muncul apakah keberadaan sabuk asteroid seperti yang ada di Tata Surya juga ada di sistem bintang lainnya? Tahun 2006, saya melakukan simulasi menggunakan Stargen dan menemukan kalau sistem serupa Tata Surya dan juga keberadaan sabuk asteroid cukup umum ditemui di sistem bintang lainnya. Meskipun sebagian besar ditemukan di area terluar sistem seperti halnya Sabuk Kuiper.

Di tahun 2008, pengamatan pada Epsilon Eridani menemukan keberadaan dua buah sabuk serupa sabuk asteroid di sistem bintang tersebut. Salah satunya bahkan dikategorikan sama dengan sabuk asteroid di antara Mars dan Jupiter.

Setelah Epsilon Eridani, tampaknya sabuk asteroid juga ditemukan bintang terang kedua di langit utara yakni bintang Vega yang berada di rasi Lyra. Vega atau alfa Lyra merupakan bintang paling terang di rasi tersebut.  Penemuan sabuk asteroid di Vega disampaikan dalam pertemuan American Astronomical Societies yang ke  221 di Long Beach oleh Kate Su dari Steward Observatory di University of Arizona, Tucson yang merupakan pimpinan peneliti dalam pencarian Sabuk Asteroid di Vega.

Sabuk Asteroid
Data pengamatan Teleskop Spitzer milik NASA dan Teleskop Herschel milik ESA menunjukkan keberadaan sabuk asteroid yang lebar di sekeliling bintang Vega. Keberadaan sabuk asteroid di Vega mirip dengan yang ditemukan di Fomalhaut. Data menunjukkan keberadaan sabuk dalam dan luar di Vega yang dipisah oleh sebuah gap. Sabuk dalam merupakan sabuk yang hangat sedang sbauk terluar merupakan sabuk dingin. Arsitektur yang sama juga bisa kita lihat di Tata Surya dalam bentuk Sabuk Asteroid dan Sabuk Kuiper

Bagian dalam sabuk ini hangat sedang bagian terluarnya dingin dan dipisahkan oleh sebuah gap di antara bagian terdalam dan terluar. Arsitektur yang sama juga ditemukan pada Sabuk Asteroid dan Sabuk Kuiper di Tata Surya.

Pertanyaannya, apa yang mempertahankan keberadaan sabuk tersebut di Vega dan Fomalhaut? Kemungkinan terbesar adalah keberadaan multi planet di bintang tersebut. Di Tata Surya sabuk asteroid di antara Mars dan Jupiter bisa dipertahankan keberadaannya oleh gravitasi antara planet kebumian Mars dan planet gas raksasa Jupiter sedangkan Sabuk Kuiper dijaga oleh planet gas raksasa di dekatnya.

Sistem Multi Planet
Penemuan sabuk asteroid di Vega dan Fomalhaut di awal tahun 2013 menjadi bukti keberadaan sistem multi planet sebagai sistem yang umum di bintang lain.  Ada kemiripan antara Vega dan Fomalhaut yakni keduanya memiliki massa dua kali massa Matahari dan tampak kebiruan dalam cahaya tampak. Keduanya juga berada cukup dekat pada kisaran jarak 25 tahun cahaya dengan usia lebih dari 400 juta tahun. Vega diperkirakan akan mendekati ulang tahunnya yang ke 600 juta tahun. Bintang Fomalhaut memiliki sebuah planet yang berada di tepi dalam sabuk kometnya.

Teleskop Spitzer dan Herschel mendeteksi cahaya infra merah yang di pancarkan oleh debu yang hangat dan dingin di pita diskret yang ada disekeliling Vega dan Fomalhaut. Data inilah yang membawa para astronom untuk menemukan sabuk asteroid di Vega sekaligus mengkonfirmasi keberadaan sabuk lainnya di sekeliling kedua bintang. Sabuk di sekitar kedua bintang diisi oleh debu serpihan tabrakan komet. Untuk sabuk dalam di kedua sistem tidak tampak dalam cahaya tampak sebagai akibat binar terang cahaya bintang.

Sabuk dalam dan luar di kedua bintang memiliki materi yang lebih banyak dibanding sabuk asteroid dan sabuk kuiper. Tidak mengherankan karena kedua sistem yang lebih muda dari Tata Surya dan masih membutuhkan beberapa ratus juta tahun lagi untuk membersihkan areanya. Sistem di kedua bintang terbentuk dari awan gas dan debu yang lebih masif dibanding awan gas dan debu pembentuk Tata Surya.

Kemiripan lain juga tampak pada jarak kedua sabuk di kedua bintang yang proporsional dengan jarak antara sabuk asteroid dan sabuk kuiper di Tata Surya dengan perbandingan 1:10. Sabuk terluar berada pada jarak 10 kali lebih jauh dibanding jarak sabuk dalam. Gap atau kesenjangan yang besar di antara kedua sabuk tampaknya bisa dijawab dengan keberadaan beberapa planet yang belum terdeteksi.  Sebesar apakah planet itu memang tidak diketahui. Akan tetapi planet yang ada tentunya punya kemampuan untuk membersihkan area di antara kedua sabuk. Bisa saja planet di gap tersebut seukuran Jupiter atau lebih kecil.

Sebagai pembanding, tinjau sistem bintang HR 8799 yang memiliki empat buah planet yang menyapu bersih area di antara puing-puing debu.

Yang pasti, gap di antara sabuk dalam dan luar memang mengindikasikan keberadaan multi planet yang mengorbit Vega dan Fomalhaut. Dan jika memang ada planet di sana tentunya ia tidak akan tersembunyi selamanya dari mata yang memandang dari Bumi. Salah satu instrumentasi yang akan bisa menyingkap misteri itu adalah James Webb Telescope yang kelak akan bertugas di angkasa.