Para astronom mungkin telah menemukan sebuah planet di luar galaksi kita — ScienceDaily
Top Science

Para astronom mungkin telah menemukan sebuah planet di luar galaksi kita — ScienceDaily

Tanda-tanda planet transit bintang di luar galaksi Bima Sakti mungkin telah terdeteksi untuk pertama kalinya. Hasil yang menarik ini, menggunakan Chandra X-ray Observatory milik NASA, membuka jendela baru untuk mencari exoplanet pada jarak yang lebih jauh dari sebelumnya.

Kandidat exoplanet yang mungkin terletak di galaksi spiral Messier 51 (M51), juga disebut Galaksi Pusaran Air karena profilnya yang khas.

Exoplanet didefinisikan sebagai planet di luar Tata Surya kita. Hingga saat ini, para astronom telah menemukan semua eksoplanet dan kandidat eksoplanet lain yang diketahui di galaksi Bima Sakti, hampir semuanya berjarak kurang dari sekitar 3.000 tahun cahaya dari Bumi. Sebuah planet ekstrasurya di M51 akan berjarak sekitar 28 juta tahun cahaya, yang berarti akan ribuan kali lebih jauh daripada yang ada di Bima Sakti.

“Kami mencoba membuka arena baru untuk menemukan dunia lain dengan mencari kandidat planet pada panjang gelombang sinar-X, sebuah strategi yang memungkinkan untuk menemukannya di galaksi lain,” kata Rosanne Di Stefano dari Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) di Cambridge, Massachusetts, yang memimpin penelitian ini, yang diterbitkan di Astronomi Alam.

Hasil baru ini didasarkan pada transit, peristiwa di mana perjalanan sebuah planet di depan bintang menghalangi sebagian cahaya bintang dan menghasilkan kemiringan yang khas. Para astronom yang menggunakan teleskop berbasis darat dan luar angkasa – seperti yang ada di misi Kepler dan TESS NASA – telah mencari penurunan cahaya optik, radiasi elektromagnetik yang dapat dilihat manusia, memungkinkan penemuan ribuan planet.

Di Stefano dan rekannya malah mencari penurunan kecerahan sinar-X yang diterima dari biner terang sinar-X. Sistem bercahaya ini biasanya berisi bintang neutron atau lubang hitam yang menarik gas dari bintang pendamping yang mengorbit dekat. Bahan di dekat bintang neutron atau lubang hitam menjadi sangat panas dan bersinar dalam sinar-X.

Karena daerah yang menghasilkan sinar-X terang kecil, sebuah planet yang lewat di depannya dapat menghalangi sebagian besar atau semua sinar-X, membuat transit lebih mudah dikenali karena sinar-X dapat hilang sama sekali. Ini memungkinkan exoplanet dideteksi pada jarak yang jauh lebih jauh daripada studi transit cahaya optik saat ini, yang harus mampu mendeteksi penurunan kecil dalam cahaya karena planet ini hanya menghalangi sebagian kecil bintang.

Tim menggunakan metode ini untuk mendeteksi kandidat exoplanet dalam sistem biner yang disebut M51-ULS-1, yang terletak di M51. Sistem biner ini berisi lubang hitam atau bintang neutron yang mengorbit bintang pendamping dengan massa sekitar 20 kali massa Matahari. Transit sinar-X yang mereka temukan menggunakan data Chandra berlangsung sekitar tiga jam, di mana emisi sinar-X menurun menjadi nol. Berdasarkan informasi ini dan informasi lainnya, para peneliti memperkirakan kandidat exoplanet di M51-ULS-1 kira-kira seukuran Saturnus, dan mengorbit bintang neutron atau lubang hitam sekitar dua kali jarak Saturnus dari Matahari.

Meskipun ini adalah studi yang menggiurkan, lebih banyak data akan diperlukan untuk memverifikasi interpretasi sebagai planet ekstragalaksi. Salah satu tantangannya adalah bahwa orbit besar kandidat planet berarti ia tidak akan melintas di depan pasangan binernya lagi selama sekitar 70 tahun, menggagalkan upaya apa pun untuk pengamatan yang dikonfirmasi selama beberapa dekade.

“Sayangnya untuk mengonfirmasi bahwa kita melihat sebuah planet, kita mungkin harus menunggu beberapa dekade untuk melihat transit lain,” kata rekan penulis Nia Imara dari University of California di Santa Cruz. “Dan karena ketidakpastian tentang berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengorbit, kami tidak tahu persis kapan harus mencari.”

Dapatkah peredupan disebabkan oleh awan gas dan debu yang lewat di depan sumber sinar-X? Para peneliti menganggap ini sebagai penjelasan yang tidak mungkin, karena karakteristik dari peristiwa yang diamati di M51-ULS-1 tidak konsisten dengan perjalanan awan semacam itu. Model kandidat planet, bagaimanapun, konsisten dengan data.

“Kami tahu kami membuat klaim yang menarik dan berani sehingga kami berharap astronom lain akan melihatnya dengan sangat hati-hati,” kata rekan penulis Julia Berndtsson dari Universitas Princeton di New Jersey. “Kami pikir kami memiliki argumen yang kuat, dan proses ini adalah cara kerja sains.”

Jika sebuah planet ada dalam sistem ini, kemungkinan besar planet itu memiliki sejarah yang kacau dan masa lalu yang penuh kekerasan. Sebuah planet ekstrasurya dalam sistem harus selamat dari ledakan supernova yang menciptakan bintang neutron atau lubang hitam. Masa depan juga mungkin berbahaya. Pada titik tertentu, bintang pendamping juga bisa meledak sebagai supernova dan meledakkan planet sekali lagi dengan tingkat radiasi yang sangat tinggi.

Di Stefano dan rekan-rekannya mencari transit sinar-X di tiga galaksi di luar galaksi Bima Sakti, menggunakan Chandra dan XMM-Newton Badan Antariksa Eropa. Pencarian mereka mencakup 55 sistem di M51, 64 sistem di Messier 101 (galaksi “Kincir”), dan 119 sistem di Messier 104 (galaksi “Sombrero”), menghasilkan calon eksoplanet tunggal yang dijelaskan di sini.

Penulis akan mencari arsip Chandra dan XMM-Newton untuk mencari lebih banyak kandidat exoplanet di galaksi lain. Dataset Chandra yang substansial tersedia untuk setidaknya 20 galaksi, termasuk beberapa seperti M31 dan M33 yang jauh lebih dekat daripada M51, memungkinkan transit yang lebih pendek dapat dideteksi. Jalur penelitian menarik lainnya adalah mencari transit sinar-X di sumber sinar-X Bima Sakti untuk menemukan planet terdekat baru di lingkungan yang tidak biasa.

Penulis lain dari makalah Astronomi Alam ini adalah Ryan Urquhart (Universitas Negeri Michigan), Roberto Soria (Universitas Akademi Sains Cina), Vinay Kashap (CfA), dan Theron Carmichael (CfA). Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA mengelola program Chandra. Chandra X-ray Center Smithsonian Astrophysical Observatory mengontrol sains dari Cambridge Massachusetts dan operasi penerbangan dari Burlington, Massachusetts.

Posted By : keluaran hk hari ini 2021