Exoplanet di Gugus Terbuka Messier 67

Lebih dari 1000 planet telah ditemukan di bintang lain. Tapi, jangan dikira menemukan planet itu mudah! Butuh ratusan tahun sampai planet 51 Pegasi bisa dikonfirmasi keberadaannya sebagai sebuah planet yang mengelilingi bintang serupa Matahari di tahun 1995. Dan meskipun instrumentasi untuk mendukung pencarian exoplanet sudah semakin baik tapi tidak berarti menemukan planet bisa dilakukan dalam waktu pengamatan sehari dua hari.

Tidak ada yang instan! Kira-kira itulah yang terjadi dalam dunia penelitian. Butuh kesabaran apalagi untuk melihat perubahan kecil yang terjadi pada bintang ketika sebuah planet memberikan gangguan gravitasi pada gerakannya.

Planet di Gugus Bintang
Demikianlah yang dilakukan oleh Anna Brucalassi dari Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Jerman dalam mencari exoplanet di sebuah gugus bintang. Hasilnya, Anna dan timnya berhasi menemukan 3 planet baru sedang mengitari 2 bintang berbeda di gugus Messier 67 (M67). Apa uniknya penemuan ini?

Dari 1065 planet yang sudah dikonfirmasi keberadaannya, kurang dari 6 ditemukan di gugus terbuka dan tidak ada planet yang ditemukan di gugus bola.  Bagi para astronom, fenomena ini agak aneh karena sebagian besar bintang terbentuk dalam gugus bintang. Para astronom pun bertanya-tanya apakah ada sesuatu yang berbeda dalam pembentukan planet di gugus bintang yang bisa menjelaskan fenomena ketiadaan planet di gugus bintang.

Ada dua tipe gugus bintang, yakni gugus terbuka dan gugus bola. Secara umum gugus terbuka merupakan kelompok bintang-bintang muda sedangkan gugus bola merupakan kelompok bintang yang lebih tua. Di gugus terbuka, bintang-bintang terbentuk dari awan gas dan debu tunggal, dan banyak ditemukan di lengan spiral galaksi sedangkan gugus bola lebih banyak ditemukan mengorbit di area pusat galaksi.

Uniknya, dari pencarian planet di gugus bintang, sejak dua tahun lalu exoplanet “baru berhasil” ditemukan di gugus NGC 6811, Messier 44 dan gugus Hyades. Dan penemuan terbaru di Messier 67.

Keunikan lainnya, satu dari tiga exoplanet yang ditemukan, bergerak mengitari bintang induk yang sangat langka. Bintang kembar Matahari, sebuah bintang yang hampir identik dengan Matahari.

Messier 67 merupakan gugus terbuka beranggotakan bintang-bintang yang usia dan komposisinya hampir sama dengan Matahari. Jadi bisa kita katakan, kalau Messier 67 merupakan laboratorium yang pas untuk mempelajari pembentukan planet di lingkungan yang sangat ramai. Yang jadi pertanyaan untuk dijawab adalah, berapa banyak planet yang akan terbentuk di sana dan apakah planet terbentuk pada bintang yang lebih masif atau yang kurang masif.

Exoplanet di Messier 67
Anna Brucalassi berhasil menemukan ketiga planet di Messier 67 setelah melakukan pengamatan menggunakan HARPS yang dipasang pada teleskop 3,6 meter milik ESO di Observatorium La SIlla. Tapi pengamatan pada Messier 67 juga dilakukan dengan instrumen SOPHIE di Observatoire de Haute-Provence, Prancis, teleskop Leonhard Euler 1,2 meter milik Swiss di Observatorium La Silla dan Teleskop Hobby Eberly di Texas, USA untuk mengkonfirmasi keberadaan planet-planet yang ditemukan tersebut.

Anna dan rekan-rekannya melakukan pengamatan pada 88 bintang dari sekitar 500 bintang di Messier 67 selama 6 tahun untuk melihat apakah ada perubahan gerak yang sangattt kecil pada bintang yang bergerak mendekati dan menjauhi Bumi. Perubahan pada goyangan bintang tersebut disebabkan oleh gaya tarik planet yang sedang mengorbit si bintang. Jika ada goyangan yang dilihat pada perubahan garis spektrum bintang, bisa dipastikan disana ada planet yang sedang mengorbit.

Hasil pengamatan menunjukkan keberadaan 3 buah planet di gugus yang berada 2500 tahun cahaya dari Bumi di Rasi Cancer.  Tidak mudah untuk bisa menemukan ketiga planet tersebut karena pada umumnya gugus bintang lebih redup dibanding bintang normal yang menjadi target pencarian exoplanet. Artinya, kalau ada planet maka sinyal yang diterima pengamat sangatlah lemah untuk dideteksi.

Dari tiga planet yang ditemukan, dua di antaranya mengorbit bintang serupa Matahari sedangkan planet yang ketiga diketahui bergerak mengitari bintang yang lebih masif dan sudah berevolusi menjadi bintang raksasa merah. Ketiga planet tersebut masing-masing ditemukan mengitari bintang YBP1514 bintang deret utama di Messier 67 sebagai tuan rumah bagi planet YBP1514 b yang massanya 0,4 massa Jupiter. Planet kedua, mengitari bintang YBP1194 bintang kembaran Matahari di Messier 67. Bintang merupakan kembaran Matahari yang hampir identik sekaligus menjadi kembaran Matahari pertama yang ditemukan di gugus bintang dan memiliki planet dengan massa 0,34 massa Jupiter.  Planet ketiga ditemukan mengitari bintang raksasa merah S364 di Messier 67.

Kala revolusi planet  YBP1194 b dan  YBP1514 b dalam mengitari bintang induknya termasuk cepat yakni hanya 7 hari dan 5 hari.  Kalau dua planet yang ditemukan di Messier 67 memiliki kala revolusi yang pendek, tidak demikian dengan planet S364 b yang membutuhkan waktu lebih panjang untuk mengitari bintang induknya yakni 122 hari. Dua planet di antara tiga planet yang baru ditemukan merupakan Jupiter panas, mengingat orbitnya yang sangat dekat dengan bintang induk.  Ketiga planet baru tersebut juga tidak menunjukkan indikasi

Kehadiran ketiga planet di gugus terbuka menjadi langkah awal untuk mengetahui bahwa keberadaan planet di gugus terbuka sama umumnya dengan keberadaan planet pada bintang-bintang yang tidak berada dalam gugus.