Sebuah planet berukuran sangat besar yang mengorbit sebuah bintang kecil telah ditemukan

Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Para astronom meragukan teori pembentukan planet setelah menemukan sebuah planet ekstrasurya yang secara teknis seharusnya tidak ada.

Planet yang memiliki massa sebesar Neptunus dan 13 kali massa Bumi ini ditemukan mengorbit pada bintang katai M ultra-dingin yang disebut LHS 3154, yang sembilan kali lebih kecil dari Matahari kita. Bintang katai M adalah jenis bintang terkecil dan paling masif.

Planet yang disebut LHS 3154b ini mengorbit dekat bintang tersebut, menyelesaikan satu orbit setiap 3,7 hari Bumi, menjadikannya planet paling masif yang diketahui mengorbit dekat salah satu bintang bermassa rendah terdingin di alam semesta, menurut sebuah studi baru. Sebuah penelitian yang diterbitkan Kamis di jurnal Sains. Hal ini mengubah cara para ilmuwan memahami pembentukan sistem planet.

“Penemuan ini menunjukkan betapa sedikitnya yang kita ketahui tentang alam semesta,” kata rekan penulis studi Suvrath Mahadevan, seorang profesor astronomi dan astrofisika di Penn State, dalam sebuah pernyataan. “Kami tidak menyangka akan ada planet sebesar ini yang mengorbit bintang bermassa rendah.”

Bentuk bintang Dari awan besar gas dan debu, sisa material membentuk piringan di sekitar bintang tempat lahirnya planet-planet. Jumlah materi di dalam cakram yang mengelilingi bintang menentukan seberapa besar massa planet yang terbentuk di sekitarnya. Bahan piringan sangat bergantung pada massa bintang.

Misalnya, bintang katai kecil tipe M paling banyak ditemukan di seluruh Bima Sakti, dan biasanya mengorbit oleh planet kecil berbatu, bukan planet gas raksasa.

“Cakram pembentuk planet di sekitar bintang bermassa rendah LHS 3154 diperkirakan tidak memiliki massa padat yang cukup untuk membentuk planet ini,” kata Mahadevan. “Tapi itu memang ada, jadi sekarang kita perlu mempertimbangkan kembali pemahaman kita tentang bagaimana planet dan bintang terbentuk.”

Planet ini mengorbit sebuah bintang sekitar 51 tahun cahaya dari Matahari, dan ditemukan menggunakan Habitable Zone Planet Finder, atau HPF, yang dipasang pada Teleskop Hobby-Eberly di Observatorium McDonald di Texas.

Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh Mahadevan membangun HPF, yang dirancang untuk mendeteksi planet-planet yang mengorbit dalam zona layak huni bintang-bintang muda dan dingin. Zona layak huni adalah jarak yang sesuai dari sebuah bintang di mana planet tersebut cukup hangat untuk mendukung keberadaan air cair di permukaannya dan kemungkinan mendukung kehidupan.

Suhu permukaan yang lebih rendah pada bintang-bintang muda berarti bahwa planet-planet dapat mengorbit lebih dekat dan masih mempertahankan unsur-unsur rapuh seperti air di permukaannya. Saat planet-planet mengorbit dekat dengan bintangnya, gaya gravitasi antara kedua objek menciptakan goyangan nyata yang dapat dideteksi oleh HPF dalam cahaya inframerah.

“Anggap saja bintang adalah api unggun. Semakin dingin apinya, semakin dekat Anda dengan api agar tetap hangat,” kata Mahadevan. “Hal yang sama juga berlaku untuk planet-planet. Jika bintang lebih dingin, planet harus lebih dekat dengan bintang tersebut agar cukup hangat untuk menampung air cair. Jika sebuah planet memiliki orbit yang cukup dekat dengan bintangnya yang sangat dingin, kita dapat mendeteksinya dengan melihat sedikit perubahan warna atau cahaya pada spektrum bintang tersebut saat ia ditarik oleh planet yang mengorbit.

Berdasarkan pemodelan dan analisis, tim peneliti percaya bahwa planet ini memiliki inti yang berat sehingga membutuhkan lebih banyak material padat di piringan pembentuk planet dibandingkan yang ada di sekitar bintang, menurut rekan penulis studi Megan Delamere, seorang mahasiswa pascasarjana astronomi. Di Pennsylvania.

Para peneliti memperkirakan jumlah debu di piringan tersebut setidaknya harus sepuluh kali lebih besar daripada jumlah debu yang biasanya ditemukan di piringan di sekitar bintang bermassa rendah.

“Teori kami saat ini tentang pembentukan planet mengalami kesulitan dalam menjelaskan apa yang kami lihat,” kata Delamere dalam sebuah pernyataan. “Berdasarkan survei terbaru yang menggunakan HPF dan instrumen lainnya, objek seperti yang kami temukan kemungkinan besar sangat langka, jadi menemukannya sangatlah menarik.”

Beberapa planet masif ditemukan mengorbit bintang bermassa rendah, seperti planet kita Planet GJ 3512 b ditemukan pada tahun 2019Namun periode orbitnya jauh lebih lama, dan planet-planet tidak mengorbit bintangnya terlalu dekat.

“Apa yang kami temukan memberikan ujian ekstrem bagi semua teori pembentukan planet yang ada,” kata Mahadevan. “Inilah tujuan kami membangun HPF, untuk mengetahui bagaimana bintang-bintang paling umum di galaksi kita membentuk planet – dan untuk menemukan planet-planet tersebut.”