Hubble menyaksikan saat planet ekstrasurya raksasa tumbuh

Ilustrasi exoplanet PDS 70b yang baru terbentuk ini menunjukkan bagaimana material bisa jatuh ke dunia raksasa karena terlalu banyak menumpuk. Menggunakan kepekaan Hubble terhadap sinar ultraviolet (UV), para peneliti memperoleh wawasan unik tentang radiasi dari gas yang sangat panas yang jatuh di planet, memungkinkan mereka untuk langsung mengukur laju pertumbuhan massa planet untuk pertama kalinya. Planet PDS 70b dikelilingi oleh cakram debu dan gasnya sendiri yang menyedot material dari cakram lingkungan yang jauh lebih besar di tata surya ini. Para peneliti berhipotesis bahwa garis medan magnet memanjang dari cakram sirkumplanet ke atmosfer planet ekstrasurya dan menyalurkan materi ke permukaan planet. Ilustrasi menunjukkan kemungkinan konfigurasi pertambahan magnetosfer, tetapi geometri rinci medan magnet membutuhkan pekerjaan di masa depan untuk menyelidiki. Dunia terpencil telah mengakumulasi hingga lima kali massa Jupiter dalam periode sekitar lima juta tahun, tetapi diperkirakan berada di bagian akhir dari proses pembentukannya. PDS 70b mengorbit bintang katai oranye PDS 70, sekitar 370 tahun cahaya dari Bumi, di konstelasi Centaurus. Milik: NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted (STScI)

Exoplanet PDS 70b menelan gas dan debu karena terus menumpuk massa.

Pernahkah Anda membuat dapur berantakan saat memasak? Kadang-kadang tampak seperti tepung terapung di udara, tetapi begitu banyak air ditambahkan dan adonan terbentuk, roti menjadi lebih seperti bola. Proses serupa bekerja di tata surya jauh yang dikenal sebagai PDS 70, kecuali tepung dan air ditukar dengan gas dan debu. Dalam kasus planet PDS 70b, gas dan debu perlahan-lahan tersedot karena dunia yang jauh ini terakumulasi terlalu banyak selama jutaan tahun.

Para peneliti yang menggunakan Hubble secara langsung mengukur tingkat pertumbuhan besar-besaran PDS 70b untuk pertama kalinya menggunakan sensitivitas ultraviolet unik dari observatorium tersebut untuk menangkap radiasi dari gas yang sangat panas yang jatuh di planet ini. Massif, Jupiterorbit duniawi dengan ukuran perkiraan pada jarak yang sama Uranus ia melakukannya dari Matahari, meskipun ia bergerak melalui gas dan debu yang berantakan saat bergerak melalui tata surya. Planet, yang mulai terbentuk sekitar 5 juta tahun yang lalu, mungkin berada pada akhir proses pembentukannya. Temuan para peneliti membuka cara baru untuk mempelajari pembentukan planet yang dapat membantu astronom lain yang ingin mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana planet raksasa tumbuh di tata surya terpencil.

Disk protoplanet sekitar PDS 70

Teleskop Sangat Besar di Observatorium Eropa Selatan menangkap gambar jelas pertama dari sebuah planet dalam formasi, PDS 70b, di sekitar bintang kerdil pada tahun 2018. Planet ini menonjol sebagai titik terang di sebelah kanan tengah gambar, yaitu dimatikan oleh topeng koronografi yang digunakan untuk memblokir cahaya dari bintang pusat. Penghargaan: ESO, VLT, André B. Müller (ESO)

NASA‘s Teleskop Luar Angkasa Hubble Ia menawarkan kepada para astronom pandangan langka pada sebuah planet seukuran Jupiter, masih dalam formasi, yang memakan materi yang mengelilingi bintang muda.

“Kami hanya tidak tahu banyak tentang bagaimana planet raksasa tumbuh,” kata Brendan Bowler dari University of Texas di Austin. “Sistem planet ini memberi kita kesempatan pertama untuk menyaksikan jatuhnya materi di sebuah planet. Hasil kami membuka area baru untuk penelitian ini. “

Meskipun sejauh ini lebih dari 4.000 exoplanet telah dikatalogkan, sejauh ini hanya sekitar 15 yang telah ditangkap secara langsung dengan teleskop. Dan planet-planet itu sangat jauh dan kecil, mereka hanya titik di foto terbaik. Teknik baru tim dalam menggunakan Hubble untuk membayangkan secara langsung planet ini menyiapkan rute baru untuk bergerak maju planet ekstrasurya penelitian, terutama selama tahun-tahun pembentukan planet.

Planet ekstrasurya besar ini, yang disebut PDS 70b, mengorbit bintang katai oranye PDS 70, yang telah diketahui memiliki dua planet yang secara aktif terbentuk di dalam piringan debu dan gas besar yang mengelilingi bintang. Sistem ini terletak 370 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Centaurus.

“Sistem ini sangat menarik karena kita bisa menyaksikan pembentukan sebuah planet,” kata Yifan Zhou, juga dari University of Texas di Austin. “Ini adalah planet termuda dengan itikad baik yang dibayangkan Hubble secara langsung.” Pada usia lima juta tahun, planet ini masih mengumpulkan materi dan menumpuk terlalu banyak.

Kepekaan Hubble terhadap sinar ultraviolet (UV) memberikan wawasan unik tentang radiasi gas yang sangat panas yang jatuh di planet ini. “Pengamatan Hubble memungkinkan kami untuk memperkirakan kecepatan planet yang bertambah terlalu banyak,” tambah Zhou.

Gambar Hubble PDS 70

Pengamatan Hubble mengarah ke planet PDS 70b. Seorang koroner dari kamera Hubble memblokir silau dari bintang pusat sehingga planet tersebut dapat diamati secara langsung. Meskipun sejauh ini lebih dari 4.000 exoplanet telah dikatalogkan, sejauh ini hanya sekitar 15 yang telah ditangkap secara langsung dengan teleskop. Teknik baru tim untuk menggunakan Hubble untuk membayangkan secara langsung planet ini menyiapkan rute baru untuk penelitian lebih lanjut tentang planet ekstrasurya, terutama selama tahun-tahun pembentukan planet. Kredit: Joseph DePasquale (STScI)

Pengamatan UV, yang ditambahkan ke rangkaian penelitian di planet ini, memungkinkan tim mengukur secara langsung laju pertumbuhan massa planet untuk pertama kalinya. Dunia terpencil telah terakumulasi hingga lima kali massa Jupiter dalam kurun waktu sekitar 5 juta tahun. Laju pertambahan terukur saat ini telah menurun ke titik di mana jika laju itu tetap konstan selama satu juta tahun lagi, planet ini hanya akan bertambah sekitar 1/100 massa Jupiter.

Zhou dan Bowler menekankan bahwa pengamatan ini adalah potret unik dalam waktu: lebih banyak data diperlukan untuk menentukan apakah kecepatan planet bertambah atau berkurang. “Pengukuran kami menunjukkan bahwa planet ini berada pada akhir proses pembentukannya.”

Sistem PDS 70 muda diisi dengan piringan gas dan debu primordial yang menyediakan bahan bakar untuk mendorong pertumbuhan planet di seluruh sistem. Planet PDS 70b dikelilingi oleh cakram debu dan gasnya sendiri yang menyedot material dari cakram yang jauh lebih besar. Para peneliti berhipotesis bahwa garis medan magnet memanjang dari cakram sirkumplanet ke atmosfer planet ekstrasurya dan menyalurkan materi ke permukaan planet.

“Jika bahan ini mengikuti kolom piringan di planet, itu akan menyebabkan titik panas lokal,” jelas Zhou. “Titik panas ini setidaknya bisa sepuluh kali lebih panas dari suhu planet.” Titik panas ini ditemukan bersinar sangat terang dalam sinar UV.

Gambar Kompas PDS 70

Gambar Kompas PDS 70. Kredit: Joseph DePasquale (STScI)

Pengamatan ini memberikan informasi tentang bagaimana planet gas raksasa terbentuk di sekitar Matahari kita 4,6 miliar tahun yang lalu. Jupiter mungkin telah terakumulasi di sekitar piringan material jatuh. Bulan-bulan utamanya juga akan terbentuk dari sisa-sisa piringan ini.

Salah satu tantangan bagi tim adalah mengatasi pesona sang bintang induk. PDS 70b mengorbit pada jarak yang kurang lebih sama dengan Uranus dari Matahari, tetapi bintangnya lebih dari 3.000 kali lebih terang daripada planet pada panjang gelombang UV. Sementara Zhou memproses gambar-gambar itu, dia dengan hati-hati menghilangkan silau dari bintang tersebut untuk hanya menyisakan cahaya yang dipancarkan oleh planet tersebut. Dengan melakukan itu, dia meningkatkan batas kedekatan sebuah planet dengan bintangnya dalam pengamatan Hubble dengan faktor lima.

“Tiga puluh satu tahun setelah peluncuran, kami masih menemukan cara baru untuk menggunakan Hubble,” tambah Bowler. “Strategi observasi dan teknik pasca-pemrosesan Yifan akan membuka jendela baru untuk mempelajari sistem serupa, atau bahkan sistem yang sama, berulang kali dengan Hubble. Dengan pengamatan di masa depan, kita dapat mengetahui kapan sebagian besar gas dan debu jatuh ke planet mereka dan jika terjadi pada kecepatan yang konstan.

Hasil para peneliti dipublikasikan pada April 2021 a Jurnal Astronomi.

Referensi: “Pengukuran Ekskresi Kelebihan Teleskop Luar Angkasa dan UV Hubble oleh Emisi dari Planet Raksasa Muda PDS 70 b” oleh Yifan Zhou, Brendan P. Bowler, Kevin R. Wagner, Glenn Schneider, Daniel Apai, Adam L Kraus, Laird M Tutup, Gregory J. Herczeg, dan Min Fang, 29 April 2021, Jurnal Astronomi.
DOI: 10.3847 / 1538-3881 / abeb7a

Teleskop Luar Angkasa Hubble adalah proyek kerjasama internasional antara NASA dan ESA (Badan Antariksa Eropa). Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, mengelola teleskop tersebut. Institute of Space Telescope Sciences (STScI) di Baltimore, Maryland, melakukan operasi ilmiah Hubble. STScI dioperasikan oleh NASA oleh Association of Universities for Research in Astronomy di Washington, DC

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.