Petak Umpet Kandidat Planet di Piringan TW Hydrae

Para astronom menemukan bukti area konstruksi planet di sekeliling bintang muda TW Hydrae (TW HYa) yang berada 200 tahun cahaya dari Bumi. 

TW Hydrae

TW Hydrae, bintang muda T Tauri di rasi Hydrae atau ular ini memang masih muda. Usianya baru sekitar 10 juta tahun dan massanya 60% massa Matahari. Bintang TW Hydrae merupakan bintang katai merah yang belum lama terbentuk. Dan tentu saja di sekelilingnya masih ada sisa gas dan debu yang membentuk piringan yang mengitari bintang ini. Piringan gas dan debu inilah yang merupakan area konstruksi atau area di mana seharusnya planet-planet terbentuk di sekeliling bintang muda tersebut. 

Tak pelak, TW Hydrae merupakan laboratorium bagi para astronom untuk mempelajari pembentukan planet dan evolusinya. Apalagi jaraknya juga tidak terlalu jauh dari Bumi. Hanya 200 tahun cahaya!

Dalam pengamatan sebelumnya, para astronom menemukan indikasi exoplanet yang sedang terbentuk di sekeliling bintang ini. Di antaranya adalah planet TW Hydrae b yang belum terkonfirmasi, serta kandidat planet yang jaraknya setara jarak Pluto ke Matahari di sistem TW Hydrae. 

Bayangan dalam Cincin 

Beberapa tahun lalu, para astronom juga mendeteksi bayangan yang menyapu materi di area piringan protoplanet. Seperti halnya jarum jam yang bergerak mengelilingi jam. Pada saat ditemukan, para astronom menduga ini adalah ulah piringan dalam yang tebal yang sedang bergerak mengitari bintang. 

Rupanya, pengamatan dengan Teleskop Hubble justru menemukan bayangan kedua. Penemua ini membuat piringan gas dan debu a.k.a piringan protoplanet di TW Hydrae tampak rumit karena ada tiga piringan dengan dua piringan yang miring.

Para astronom pun menduga ada planet tak terlihat yang mengorbit bintang. Hasilnya, gravitasi planet-planet justru menarik materi dan membengkokkan piringan gas dan debu yang tadinya datar seperti panekuk jika tidak ada planet di situ. 

Di Tata Surya, bidang orbit planet juga memiliki kemiringan beragam sekitar beberapa derajat terhadap satu sama lainnya. Karena itu pula apa yang terjadi di TW Hydrae bisa menjadi petunjuk akan apa yang terjadi saat planet-planet di Tata Surya terbentuk 4,6 miliar tahun lalu.

Bayangan kedua ditemukan dalam data pengamatan tahun 2021 untuk memprediksi posisi planet yang terindikasi menyebabkan kemiringan piringan. Ketika citra yang baru ini dibandingkan dengan data pengamatan lama dari Teleskop Hubble, para astronom menemukan kalau dua piringan tak sejajar itu menghasilkan bayangan. Sebelumnya, para astronom tidak bisa memisahkan kedua piringan karena jarak keduanya yang sangat dekat.  Seiring waktu, kedua piringan ini makin terpisah dan terbagi menjadi dua bayangan. 

Apa yang tampak di TW Hydrae belum pernah ditemukan pada piringan protoplanet bintang lain. Dan ini menjadikan proses pembentukan planet di piringan protoplanet TW Hydrae jadi lebih kompleks. 

Planet di TW Hydrae

Dari hasil pengamatan yang memperlihatkan dua piringan protoplanet berada pada jarak yang dekat, maka bisa disimpulkan ada dua planet yang jaraknya sangat dekat. Jika salah satu planet bergerak lebih cepat maka seharusnya para astronom bisa mengetahui keberadaannya. Mirip dua mobil balap yang jaraknya dekat dan kemudian salah satu mobil secara perlahan menyalip mobil lawan. 

Calon kandidat planet yang diduga keberadaannya itu diperkirakan berada pada jarak Jupiter dari Matahari dan bayangannya butuh waktu 15 tahun untuk mengorbit bintang. Kemiringannya sekitar 5-7 derajat terhadap bidang piringan terluar. Piringan terbesar di sistem ini memiliki gap atau celah pada dua kali jarak rerata Pluto dari Matahari, indikasi planet ketiga di sistem TW Hydrae. 

Untuk planet dalam masih sulit dideteksi karena cahaya bintang yang luar biasa terang sudah menutupi planet ini. Mirip kita tidak bisa melihat bintang di siang hari karena berada dalam terangnya Matahari. Tak hanya itu, debu di sistem TW Hydrae juga berpotensi meredupkan cahaya planet. Salah satu cara untuk menemukan planet dalam di TW Hydrae bisa dengan metode kecepatan radial jika planetnya cukup besar.

Jika ada planet-dalam yang seukuran Jupiter, maka interaksi gravitasinya dengan bintang bisa menghasilkan goyangan pada bintang. Pengamatan kecepatan radial ini bisa dilakukan oleh satelit Gaia milik ESA. Selain itu, mata inframerah JWST yang tajam juga bisa menembus debu dan melihat bayangan ini dengan lebih detail.