Teleskop Keck Menangkap Planet Termuda tengah Dalam Proses Pembentukan

"Kami menyadari bahwa kami telah menemukan sebuah planet gas super seukuran Jupiter, tapi kami juga bisa mengukur debu dan gas di sekitarnya."

---

Gambar langsung pertama sebuah planet yang tengah dalam proses pembentukan di sekitar bintangnya telah tertangkap oleh para astronom dengan menggabungkan kekuatan dari teleskop Keck berukuran 10 meter dan sedikit kemahiran mengatur optik dengan tangan.

Apa yang disebut astronom sebagai LkCa 15 b itu terlihat seperti “protoplanet” panas yang dikelilingi sepetak debu dan gas pendingin, yang jatuh ke planet saat masih membentuk. Gambar-gambar telah mengungkapkan bahwa planet yang tengah membentuk itu berada pada kesenjangan yang besar di antara bintang induk muda dan cakram debu bagian luar.

“LkCa 15 b adalah planet termuda yang pernah ditemukan, sekitar 5 kali lebih muda daripada pemegang rekor sebelumnya,” kata astronom Adam Kraus dari Institut Astronomi University of Hawaii. “Gas raksasa muda ini sedang dibangun dari debu dan gas. Di masa lalu, Anda tidak bisa mengukur fenomena semacam ini karena terjadi begitu dekat dengan bintang. Tapi, untuk pertama kalinya, kami telah mampu secara langsung mengukur planet itu sendiri beserta materi debu di sekitarnya.”

Kraus menyuguhkan penemuan ini pada pertemuan 19 Oktober di Goddard Space Flight Center NASA. Pertemuan ini mengikuti penerimaan makalah penelitian tentang penemuan oleh Kraus dan Michael Ireland (dari Univeristas Macquarie dan Observatorium Astronomi Australia), dalam The Astrophysical Journal.

Pengaturan optik dengan tangan yang digunakan oleh para astronom adalah untuk menggabungkan kekuatan Optika Adaptif Keck dengan teknik yang disebut interferometri topeng apertur. Yang pertama adalah penggunaan cermin deformasi untuk secara cepat mengoreksi distorsi atmosfer pada cahaya bintang. Yang terakhir melibatkan penempatan topeng kecil dengan beberapa lubang pada jalur cahaya yang dikumpulkan dan dikonsentrasikan dengan teleskop raksasa. Dengan itu, para ilmuwan dapat memanipulasi gelombang cahaya.

Kiri: cakram transisi di sekitar bintang LkCa 15. Semua cahaya pada panjang gelombang ini dipancarkan oleh debu dingin dalam cakram. Lubang di tengah menunjukkan kesenjangan bagian dalam dengan radius sekitar 55 kali jarak dari Bumi ke Matahari. Kanan: Sebuah pandangan yang diperluas pada bagian tengah wilayah yang dibersihkan, menunjukkan komposit dari dua gambar yang direkonstruksi (biru: 2,1 mikron, dari November 2010; merah: 3,7 mikron) untuk LkCa 15. Lokasi pusat bintang juga ditandai. (Kredit: Kraus & Ireland)

“Ini seperti kita memiliki sebuah array cermin kecil,” kata Kraus. “Kita bisa memanipulasi cahaya dan membatalkan distorsi.” Teknik ini memungkinkan para astronom untuk membatalkan cahaya terang dari bintang. Mereka kemudian dapat mengatasi cakram debu di sekitar bintang dan melihat kesenjangan lapisan berdebu tempat protoplanet mungkin bersembunyi.

“Interferometri sebenarnya sudah ada sejak tahun 1800-an, tapi melalui penggunaan optik adaptif saja hanya mampu mencapai matahari muda terdekat dalam 7 tahun terakhir.” Kata Dr. Ireland. “Sejak saat itu kami sudah berusaha mendorong teknik pada keterbatasan-keterbatasannya dengan menggunakan teleskop-teleskop terbesar di dunia, terutama Keck.”

Penemuan LkCa 15 b dimulai dalam sebuah survei terhadap 150 bintang muda berdebu di wilayah pembentukan bintang. Hal itu mengarah pada studi yang lebih terkonsentrasi terhadap selusin bintang.

Lokasi LkCa 15 dapat ditemukan dengan menggunakan grafik ini. (Kredit: Kraus & Ireland)

“LkCa 15 hanyalah target kedua kami, dan kami segera tahu bahwa kami melihat sesuatu yang baru,” kata Kraus. “Kami bisa melihat sumber titik samar di dekat bintang, sehingga berpikir bahwa itu mungkin sebuah planet seperti Jupiter. Kami kembali setahun kemudian untuk memperoleh lebih banyak data.”

Dalam penyelidikan lebih lanjut pada panjang gelombang yang berbeda-beda, para astronom tertarik untuk menemukan bahwa fenomena itu lebih kompleks daripada objek pendampingnya.

“Kami menyadari bahwa kami telah menemukan sebuah planet gas super seukuran Jupiter, tapi kami juga bisa mengukur debu dan gas di sekitarnya. Kami menemukan sebuah planet, bahkan mungkin sistem surya masa depan pada saat yang sangat awal,” kata Kraus.

Drs. Kraus dan Ireland berencana untuk melanjutkan pengamatan mereka terhadap LkCa 15 dan bintang-bintang muda lain di dekatnya dalam upaya untuk membangun gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana planet-planet dan tata surya terbentuk.

Kredit: W. M. Keck Observatory
Jurnal: Adam L. Kraus, Michael J. Ireland. LkCa 15: A Young Exoplanet Caught at Formation? The Astrophysical Journal,  arXiv:1110.3808v1 [astro-ph.EP]