Planet Tatooine di Bintang Ganda Gerhana

Para astronom menemukan planet Tatooine seperti pada Star Wars sedang mengitari bintang ganda gerhana. Bedanya planet ini tidak laik huni.

TIC 172900988b. Sesuai namanya, exoplanet ini mengitari bintang TIC 172900988 yang jadi target pengamatan Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) milik NASA. Dan sesuai nama satelit yang menemukannya, exoplanet TIC 172900988b ditemukan lewat peristiwa transit saat planet melintas di depan bintang.

TIC 172900988b tidak hanya transit pada satu bintang melainkan dua bintang pada sistem bintang ganda TIC 172900988.

Bintang Ganda Gerhana

Pasangan TIC 172900988 A dan B merupakan bintang ganda gerhana. Pada bintang ganda gerhana, jarak kedua bintang sangat dekat sehingga saat keduanya bergerak mengitari satu sama lainnya, pengamat bisa melihat peristiwa gerhana. Jadi, saat bintang A dan B saling mengorbit, bintang A akan menutupi cahaya bintang B dan sebaliknya. Mirip saat Bulan yang melintas di depan matahari dan menutupi piringan Sang Surya sehingga terjadi Gerhana Matahari. 

Pada pasangan bintang ganda gerhana, pengamat bisa menyaksikan dua peristiwa gerhana dalam waktu yang sangat dekat. Ketika bintang A dan B pada bintang ganda gerhana saling mengorbit, awalnya bintang A menggerhanai bintang B dan setengah orbit kemudian giliran bintang B yang menggerhanai bintang A. 

Pasangan bintang TIC 172900988 yang berada pada jarak 800 tahun cahaya di rasi Cancer tampak dalam pengamatan TESS dari 21 Januari sampai 18 Februari 2020. 

TESS berhasil mengamati dua gerhana dengan peredupan 35% dengan periode orbit 19,7 hari. Periode yang pendek menandai jarak antar kedua bintang memang dekat. Dan memang demikian. Kedua bintang hanya berjarak 30 juta km atau setengah jarak Merkurius ke Matahari!

Dari durasi gerhana, para astronom bisa menentukan massa dan ukuran kedua bintang yakni bintang A 1,24 massa Matahari dan ukurannya 1,38 diameter Matahari. Sementara itu, bintang B massanya 1,2 massa Matahari dan ukuran sedikit lebih kecil yakni 1,31 diameter Matahari. Keduanya seperti bintang kembar tidak identik. Pasangan ini terbentuk bersama dan bertumbuh dengan laju pertumbuhan yang juga sama. Keduanya kemudian saling mengitari dalam orbit yang lonjong.

Planet Sirkumbinari

TESS tidak hanya menangkap dua gerhana saat bintang TIC 172900988 saling menggerhanai. Ada peredupan a.k.a gerhana lain yang berhasil diamati TESS. Akan tetapi, cahaya yang dihalangi hanya sekitar 0,3%. Nah, peredupan yang sangat kecil ini menandai bahwa ada objek lain yang sedang mengitari si bintang. Tentu saja objek ini adalah planet yang sedang mengitari bintang tersebut.

Tapi, lagi-lagi peristiwa peredupan lain. TESS berhasil menangkap dua peredupan kecil yang terjadi pada dua bintang. Itu artinya si planet yang ada di sistem ini tidak hanya mengitari salah satu bintang melainkan dua bintang!

Exoplanet pada sistem bintang ganda memang selalu menarik. Lingkungan bintang berpasangan memang bukan lingkungan yang sangat aman bagi tumbuh kembangnya exoplanet. Tapi bukan tidak mungkin. Sampai saat ini sudah ada beberapa planet yang mengitari bintang ganda. Baik yang mengitari salah satu bintangnya, maupun yang mengitari kedua bintang sekaligus.

Planet yang mengitari salah satu bintang cenderung tidak stabil dan bisa hancur akibat interaksi gravitasi kedua bintang. Tapi tentu saja planet seperti ini masih bisa stabil jika berada pada jarak aman agar gravitasi kedua bintang tidak menghancurkannya.

Planet yang mengitari dua bintang justru lebih stabil dan aman. Planet seperti ini disebut planet sirkumbinari dan inilah yang terjadi pada TIC 172900988b. Exoplanet seukuran Jupiter atau 11 kali ukuran Bumi ini memang bergerak mengitari kedua bintang induknya. 

Karakteristik Planet

Bintang ganda gerhana TIC 172900988 memiliki kecerlangan 10,14 magnitudo sehingga cukup banyak teleskop yang sudah mengamati pasangan ini sejak dulu. Dari data pengamatan itu, para astronom menemukan terjadinya presesi apsidal atau perubahan arah pada orbit kedua bintang.

Untuk mempermudah. Jika suatu objek bergerak pada lintasan elips, maka apsis atau apsida merupakan titik terdekat dan terjauh yang ditempuh sebuah objek saat mengorbit pusat massanya. Jika kita buat garis khayal dari titik terjauh dan terdekat yang dilintasi objek, maka dalam jangka waktu panjang kita bisa melihat apakah garis ini tetap pada satu titik atau justru bergeser. Pergeseran inilah yang dikenal sebagai presesi apsidal.

Pada bintang ganda gerhana TIC 172900988, orbit kedua bintang juga lonjong. Untuk bintang tunggal,  sumbu semi mayor atau garis khayal dari titik terdekat dan terjauh pada orbit tidak akan berubah dan selalu mengarah ke satu titik. Pada sistem bintang ganda gerhana yang stabil pun tidak akan ada perubahan jika tidak terjadi gangguan. Akan tetapi, hasil pengamatan memperlihatkan ada perubahan waktu gerhana. Itu artinya sumbu panjang ini berotasi dan arahnya juga berubah. 

Perubahan ini bisa terjadi jika ada gangguan gravitasi dari objek ketiga yang mengorbit bintang. Semakin besar massa objek maka semakin besar pula gangguan atau perubahan yang terjadi. Dari data pengamatan inilah para astronom bisa menentukan massa planet yakni 2,85 – 3,1 massa Jupiter dengan periode orbit antara 189 – 204 hari.  Dari data ini, kita bisa mengetahui kalau satu tahun di planet TIC 172900988b jauh lebih panjang dari periode orbit kedua bintang yang saling mengorbit. 

Jika demikian, pengamat bisa menyaksikan lebih banyak peredupan dari planet dengan interval waktu yang tidak teratur. 

Hasil pengamatan dan analisis data juga memperlihatkan kalau exoplanet TIC 172900988b berada pada jarak 135 juta km dengan orbit hampir lingkaran. Dari sini para astronom bisa memastikan kalau planet sirkumbinari ini merupakan planet Jupiter panas. Yang pasti lanet ini bukan planet laik huni. Seandainya planet ini punya satelit laik huni mungkinkah kita menemukan planet Tatooine di alam semesta? 

Mungkin saja. Atau mungkin kita justru menemukannya di sistem lain. Kita tunggu saja pengamatan di masa depan.