Wow!!, Ini kehidupan di katai merah

Sistem bintang katai merah yang kecil dan dingin ternyata tidak ramah untuk tumbuh kembangnya kehidupan di planet yang mengorbit di sistem tersebut.

Sistem di bintang katai merah. Kredit: David A. Aguilar (CfA/Harvard-Smithsonian)

Ketika para astronom memulai pencarian planet di bintang lain, syarat utamanya harus mengitari Matahari. Alasannya karena memang itulah sistem yang kita kenal. Apalagi jika kita mencari planet yang punya potensi kehidupan. Contoh yang kita kenal adalah Bumi yang mengitari Matahari. Maka yang dicari tentu planet di area laik huni bintang serupa Matahari.

Pada awalnya, bintang katai merah bukan target pencarian planet di bintang lain. Bintang katai merah bukan bintang induk yang ramah bagi tumbuh kembangnya kehidupan di planet yang mengitarinya. Akan tetapi, itu bukan kesimpulan akhir.

Penemuan planet di bintang katai merah Gliese 581 di tahun 2007 menjadi momentum awal bintang katai merah dilirik sebagai bintang yang berpotensi punya planet laik huni. Apalagi, bintang dingin ini merupakan populasi terbesar di Bima Sakti. Diperkirakan, 3/4 dari populasi bintang di Bima Sakti merupakan bintang katai merah yang dingin dan redup. Atau lebih tepatnya, ada 58 milyar bintang katai merah di Bima Sakti. Ini merupakan hasil perhitungan dan pemodelan yang dilakukan dua mahasiswa dari Universitas Leiden di Belanda. Bintang katai merah terdekat dengan kita adalah Proxima Centauri yang diketahui memiliki planet Proxima b yang berada di luar zona laik huni sang bintang.

Jika ada planet seukuran Bumi yang mengitari bintang katai merah di Bima Sakti, maka jumlahnya bisa trilyunan planet! Implikasinya, kemungkinan planet berpotensi laik huni di bintang katai merah juga semakin tinggi.

Mengenal Sistem Katai Merah

Persentase Bintang Katai Merah yang ada di Deret Utama di Alam Semesta. Kredit: Space Answers

Bintang katai merah merupakan bintang yang lebih kecil dan lebih dingin dari Matahari. Bintang-bintang ini juga lebih redup dari bintang-bintang serupa Matahari. Massa bintang-bintang ini pada umumnya berkisar antara 0.08 — 0.50 massa Matahari dengan temperatur permukaan antara 2400 – 3700 K.

Proses pembentukkan bintang katai merah sama seperti bintang lainnya. Bintang katai merah lahir dari keruntuhan awan gas dan debu yang mengalami gangguan. Ketika awan antar bintang ini runtuh, proses akumulasi materi ke inti pun dimulai. Semakin banyak materi yang ditarik ke inti, gravitasi pun semakin meningkat. Selama keruntuhan/pengerutan terjadi, inti berotasi semakin cepat dan temperatur meningkat. Pada akhirnya inti memiliki energi yang cukup untuk memulai reaksi pembakaran hidrogen menjadi helium. Maka dimulailah reaksi nuklir yang melepaskan energi sangat besar. Massa minimum agar pembakaran hidrogen bisa terjadi adalah 0,08 massa Matahari, yang juga merupakan massa minimum bintang katai merah.

Massa yang kecil dan temperatur inti yang rendah dibanding bintang sekelas Matahari, menyebabkan proses pembakaran hidrogen jadi helium berlangsung lebih lambat. Akibatnya, sinar bintang yang dipancarkan juga lebih sedikit. Untuk katai merah terbesar, cahaya yang dipancarkan hanya 10% cahaya Matahari. Sedangkan bintang katai merah yang massanya paling rendah hanya memancarkan 1/10000 cahaya Matahari. Sangat redup!

Pada bintang, proses pengangkutan energi ke permukaan dilakukan melalui proses konveksi. Untuk bintang massa kecil seperti katai merah, konveksi terjadi di seluruh bintang. Akibatnya, helium tidak terakumulasi di inti dan bintang bisa terus membakar hidrogen sampai habis. Proses pembakaran hidrogen yang lambat ini bisa berlangsung trilyunan tahun.

Bintang katai merah dengan massa 0,1 mass Matahari, bisa menghabiskan waktu 10 trilyun tahun untuk mengubah hidrogen jadi helium sebelum bintang ini masuk tahap evolusi selanjutnya yakni katai biru sebelum akhirnya bertransformasi jadi bintang katai putih. Dari masa hidup bintang katai merah yang sangat panjang, tentu bisa memberi keuntungan pada evolusi kehidupan di planet yang mengorbit di sistem itu.

Jika menilik usia alam semesta saat ini yakni 13,8 milyar tahun, itu artinya belum ada katai merah yang berevolusi ke tahap selanjutnya.

Planet Laik Huni di Bintang Katai Merah

Bintang katai merah yang masih muda sangat aktif dalam melepaskan semburan sinar-X. Kredit: Planet di bintang katai merah. Kredit: David A. Aguilar (CfA/Harvard-Smithsonian)

Untuk mencari jejak kehidupan di bintang lain, planet yang dicari harus berpotensi laik huni atau bisa mempertahankan air dalam wujud cair. Pada bintang area hangat dimana air bisa tetap berwujud cair itu berada di zona laik huni.

Ukuran bintang katai merah kecil menyebabkan zona laik huni berada sangat dekat dengan bintang. Akibatnya, planet laik huni di sistem ini akan terkunci gravitasinya dengan bintang. Implikasinya, hanya satu sisi planet yang berhadapan dengan bintang dan selalu siang. Sisi yang tidak berhadapan dengan bintang akan mengalami malam abadi. Temperatur juga akan berbeda. Panas dan dingin yang sangat ekstrim di dua sisi planet.

Pada kondisi seperti ini, kehidupan akan sulit tumbuh dan berkembang. Area malam yang luar biasa dingin bisa membekukan gas di atmosfer dan sisi siang pada akhirnya bisa berakhir tanpa atmosfer dan kering. Ada teori dan pemodelan yang memperkirakan planet di zona laik huni bintang katai merah masih bisa lolos dari penguncian gravitasi jika memiliki ketebalan atmosfer yang tepat.

Tapi, dalam kondisi terkunci secara gravitasi, satu-satunya area yang cocok untuk kehidupan adalah area cincin perbatasan antara siang dan malam. Seperti apa kehidupan yang mungkin terbentuk? Sepertinya tidak akan sama dengan Bumi…

Ada masalah lain.

Pada jarak yang sangat dekat, meskipun cahaya bintang lebih redup tapi tetap saja planet zona laik huni bisa terpanggang. Artinya cukup sulit untuk kehidupan bisa berevolusi.

Bahaya lain juga harus dihadapi planet yang terbentuk ketika bintang masih muda. Satu milyar tahun pertama kehidupan bintang katai merah merupakan masa yang sangat brutal. Aktivitas magnetiknya sangat kuat sehingga secara rutin melepaskan flare (semburan) sinar-X dan sinar ultraviolet. Dalam satu hari, bisa terjadi beberapa kali semburan yang dilepas bintang. Ini bisa diketahui dari bintik bintang yang sangat besar di permukaan bintang katai merah.

Medan magnet terbentuk saat gas yang sangat panas bergerak ke permukaan. Partikel gas bermuatan yang sedang bergerak ke permukaan inilah yang menghasilkan terbentuknya medan magnet. Mengingat seluruh bintang katai merah konveksi terjadi di seluruh bintang dan ditambah rotasi bintang yang cepat di usia muda, medan magnetik yang terbentuk pun jadi sangat besar.

Di permukaan, terbentuk bintik bintang yang sangat besar. Jauh lebih besar dari bintik Matahari terbesar yang seukuran Jupiter. Akibatnya, medan magnetik jadi sangat kuat dan energi yang dilepaskan juga sangat besar.

Semburan raksasa yang dilepas bintang katai merah justru meningkatkan kecerlangan bintang katai merah secara tiba-tiba. Dalam satu hari, bisa terjadi beberapa kali semburan yang dilepas bintang. Akibatnya radiasi ultraungu bisa melonjak 100 – 10000 kali lebih tinggi dari biasanya.

Semburan tersebut bisa menghancurkan apapun yang ada di planet di dekat bintang. Atmosfer planet bisa disapu bersih dan sinar-X dan sinar ultraungu yang dilepas oleh bintang bisa menghancurkan struktur molekul yang terbentuk di planet. Bisa dikatakan bintang katai merah itu tampak baik dan menyenangkan, tapi ia bisa membinasakan semua yang ada di sekelilingnya.

Setelah satu milyar tahun, bintang katai merah akan jadi lebih stabil dan semburan yang dilepaskan juga semakin sedikit.

Dengan kala hidup bintang katai merah yang sangat panjang, jika planet bisa lolos dari masa satu milyar tahun yang brutal, kehidupan akan dapat bertumbuh dan berkembang di sistem ini.

Tidak mudah memang.

Salah satu kemungkinan, dalam satu milyar tahun pertama kehidupan bisa bertahan jika tetap berada di bawah air. Itupun jika planet bisa tetap punya atmosfer yang bisa mempertahankan air dalam wujud cair. Pada area malam, air bisa membeku dan kehidupan mati. Di area siang, air menguap dan kehidupan tak sempat bertumbuh karena terpapar panas yang ekstrim.

Cara lain kehidupan bisa berevolusi di sistem katai merah, planet yang terbentuk jauh dari bintang bermigrasi ke zona laik huni setelah 1 milyar tahun kehidupan bintang. Jika demikian, kehidupan yang muncul punya waktu yang sangat panjang untuk bertumbuh dan berkembang di planet tersebut.

Apakah hasil evolusi kehidupannya akan serupa dengan Bumi?  Mungkin tidak.

sumber: https://langitselatan.com

Memetakan Medan Magnet Kerak Bumi

Bumi diselubungi kepompong raksasa yang melindungi kita dari ancaman radiasi kosmik dan partikel-partikel yang membombardir planet kita. Tanpa kepompong ini, kehidupan yang sudah kita kenal tidak akan ada. Tapi, kepompong ini tak kasatmata! Selubung tersebut merupakan medan magnet.

Sebagian besar medan magnet dihasilkan oleh bagian inti Bumi yang berwujud cair. Namun, ada sebagian kecil yang dibentuk oleh batuan magnet di dekat permukaan, yaitu di kerak bumi.

Daerah di Republik Afrika Tengah yang medan magnetnya sangat kuat dan terpusat. Penyebab anomali ini masih belum diketahui, tapi sebagian ilmuwan menduga tumbukan dengan meteorit yang terjadi lebih dari 540 juta tahun lalu menjadi penyebabnya. Kredit: ESA.

Kerak bumi adalah lapisan batuan padat, tempat kita berada. Seandainya Bumi seukuran apel, kerak bumi adalah kulitnya — sangat tipis bila dibandingkan dengan lapisan-lapisan lainnya. Di bawah lautan tebalnya sekitar 10 kilometer, sedangkan di bawah benua (daratan) mencapai ketebalan 80 kilometer.

Menyelidiki kerak planet tempat kita berada bukanlah tugas yang mudah. Kita tidak bisa begitu saja mengebor kerak bumi supaya bisa mengetahui bentuk dan bahan penyusunnya. Tapi, satelit Swarm mampu mengerjakan tugas tersebut.

Swarm adalah kelompok satelit yang terdiri atas tiga satelit dan mengorbit planet kita. Tugas satelit-satelit itu adalah menyelidiki medan magnet lemah yang dihasilkan kerak Bumi dan membantu kita memahaminya.

Setelah tiga tahun mengumpulkan data dengan bantuan Swarm, citra berikut inilah hasilnya. Citra ini adalah peta medan magnet Bumi yang paling detail! Daerah-daerah bermedan magnet lemah ditunjukkan dengan warna biru, sedangkan daerah-daerah bermedan magnet yang kuat berwarna merah. Perbedaan ini disebabkan oleh bentuk kerak Bumi.

Banyak titik menarik dan unik telah ditemukan. Salah satunya terletak di negara Republik Afrika Tengah. Medan magnet di sana sangat kuat. Penyebabnya masih belum diketahui, tapi sebagian ilmuwan menduga penyebabnya adalah tumbukan meteorit yang terjadi lebih dari 540 juta tahun lalu!

Fakta Menarik:  Salah satu hal yang menarik di peta baru ini adalah garis-garis sepanjang dasar lautan. Garis-garis ini merupakan bukti yang menunjukkan masa-masa ketika medan magnet planet kita terbalik, kutub utara dan kutub selatan bertukar posisi. Hal ini terjadi sekali setiap beberapa ratus ribu tahun. Kalau nanti terjadi lagi, kompas kalian akan menunjuk arah selatan, alih-alih arah utara!

Super moon lagi

Supermoon! Bulan tampak lebih besar dari biasanya. Itu juga kalau kamu bisa mengenali perbedaannya. 

Bulan Purnama 14 November 2016 akan terjadi ~2,5 jam setelah Bulan berada di titik terdekatnya dengan Bumi. Karena berada pada jarak terdekat, wajah Bulan bagi pengamat di Bumi akan tampak sedikit lebih besar dari biasanya. Hanya 14 % lebih besar dan 30 % lebih terang dari Bulan Purnama Apogee atau Bulan Mikro (Micromoon) atau Bulan Purnama saat berada pada titik terjauh dari Bumi.

Perbandingan Bulan Super dan Bulan Mikro pada tahun 2015. Fotografer: Muhammad Rayhan

Lebih menarik lagi, ini adalah Bulan Purnama Perigee paling dekat sejak 26 Januari 1948 saat Bulan Purnama Perigee terjadi pada jarak 356.490 km. Dan Bulan Purnama dengan jarak paling dekat berikutnya baru akan terjadi 26 November 2034 ketika Bulan berada pada jarak 356.446 km.

Peristiwa langka! atau… biasa saja?

Hmm… yang jelas Bulan Super hanya Bulan Purnama biasa seperti Bulan Purnama yang terjadi setiap bulan.  Tidak ada yang istimewa dan bagi pengamat tidak akan tampak perubahan berarti juga.

Ide Bulan Super bukan dimulai dari dunia saintifik. Istilah Supermoon aka si Bulan Super justru datang dari dunia astrologi yang mencocokkan kejadian alam dengan nasib manusia. Istilah ini pertama kali diperkenalkan Richard Nolle pada tahun 1979 dalam majalah HOROSCOPE.

Menurut Richard Nolle, Bulan Super merupakan Bulan Purnama ataupun Bulan Baru yang terjadi saat Bulan sedang atau akan berada (dalam rentang 90%) pada jarak terdekatnya dari Bumi (perigee). Dengan kata lain, Matahari – Bumi – Bulan sedang berada pada satu garis dengan Bulan berada pada jarak terdekat dengan Bumi. Bulan Super tidak hanya terjadi sekali dalam setahun. Setidaknya ada 4-6 Bulan Super yang terjadi dalam satu tahun.

Istilah supermoon atau Bulan Super pertama kali muncul kembali dan dikenal publik pada bulan Maret 2011, jelang Bulan Purnama perigee 19 Maret 2011 yang diklaim sebagai Bulan Purnama dengan jarak terdekat dalam 18 tahun. Isu yang disebarkan kala itu terkait dengan bencana yang terjadi akibat Bulan Super. Tentunya isu itu hanya Hoax atau berita tipuan belaka.

Sejak saat itu, kehebohan Bulan Super terus berlanjut, dan istilah Bulan Super jadi istilah umum yang digunakan publik untuk berburu Bulan Purnama ketika Bulan akan atau sedang atau atau baru saja mencapai titik terdekat dengan Bumi. Iming-imingnya, Bulan Purnama akan tampak lebih besar dari biasanya, atau tepatnya ukurannya 14% lebih besar dan 30% lebih terang dari Bulan Purnama saat berada di titik terjauh.

Pertanyaannya, bagaimana mengenali perbedaan itu?

Untuk fotografer yang selalu memotret Bulan Purnama, mereka bisa membandingkan hasil fotonya berdampingan untuk mengetahui perbedaannya. Hasilnya memang sangat menarik untuk bisa melihat perbedaan ukuran piringan Bulan ketika berada pada jarak terdekat ataupun terjauh dari Bumi.

Bagi pengamat biasa, Bulan Purnama Perigee akan sama seperti Bulan Purnama lain yang terjadi setiap bulan. Terang dan indah untuk diamati baik dengan mata tanpa alat atau bahkan dengan teleskop maupun binokuler. Bulan tidak akan tampak luar biasa besar di langit malam. Tapi, jangan salah kaprah dengan ilusi yang muncul saat Bulan berada di ufuk dan tampak lebih besar.

Bulan Purnama Perigee

Orbit Bulan. Kredit: langitselatan

Bulan purnama terjadi setiap bulan dalam rentang 29,5 hari ketika Bulan kembali pada posisi yang sama setelah mengelilingi Bumi. Setiap 27,3 hari, Bulan akan kembali pada posisi terdekatnya dengan Bumi dalam orbitnya yang lonjong atau elips. Orbit Bulan yang lonjong ini menyebabkan Bulan bisa berada lebih dekat atau lebih jauh dari Bumi saat mengelilingi Bumi.

Ada kalanya Bulan berada pada jarak terdekat dengan Bumi yang disebut perigee, dan dilain waktu Bulan justru berada pada jarak terjauh atau apogee. Akan tetapi, ketika Bulan berada pada jarak terdekat atau terjauh dari Bumi, ia tidak selalu berada pada jarak yang tepat sama. Ada variasi jarak perigee maupun apogee yang dilalui Bulan sepanjang tahun. Untuk jarak perigee, Bulan bisa berada antara 356.400 sampai dengan 370.400 km dari Bumi.

Jika jarak Bulan dalam satu tahun diurutkan, maka kita bisa mengetahui kapan Bulan berada paling dekat dengan Bumi. Dan ketika Bulan mengalami fase purnama saat perigee, maka inilah yang disebut Bulan Purnama Perigee dan Bulan akan tampak lebih besar.

Tapi seberapa besar?

Bulan. Fotografer: Wicak Soegijoko

Pada tanggal 14 November 2016, Bulan Purnama akan berada pada jarak terdekat dari Bumi yakni 356.520 km. Atau mendekat 27.900 km dari jarak rata-rata Bumi – Bulan (384.400 km). Artinya Bulan hanya akan tampak 7,2% lebih besar dibanding rata-rata. Atau, jika dibandingkan dengan Bulan saat berada pada jarak terjauh dari Bumi, piringan Bulan akan tampak 14% lebih besar 14%. Perbedaan 7,2% dan 14% tidak akan dapat dikenali tanpa ada perbandingan.

Bulan Purnama 14 November juga dikatakan langka karena jarak terdekat Bulan Purnama Perigee terjadi 68 tahun sebelumnya pada jarak 356.490 km atau 0,008% lebih besar dari Bulan Purnama Perigee 14 November 2016. Dan di bulan November 2034, Bulan Purnama Perigee akan terjadi pada jarak 356,446 km atau 0,2% lebih besar dari Bulan Purnama 14 November 2016. Bahkan jika dibandingkan dengan Bulan Purnama Perigee tahun 2015 pun perbedaannya hanya 0,1%.

Tidak akan tampak hanya dengan melihat tanpa ada perbandingan yang berdampingan. Di sinilah guna foto yang diambil saat Bulan Purnama Apogee aka Bulan Mikro dan saat Bulan Purnama Perigee atau Bulan Super.

Bulan Purnama 16 Oktober 2016 juga terjadi saat Bulan hampir berada pada jarak terdekatnya dengan Bumi. Perbedaannya hanya 0,55% lebih kecil dari Bulan Purnama Perigee 14 November 2016.

Pada tanggal 14 Desember 2016, Bulan Purnama juga akan terjadi selang satu hari setelah Bulan berada pada titik terdekat dan sayangnya, Bulan justru jadi “polusi cahaya” untuk hujan meteor Geminid. Perbedaannya sekitar 0,82% lebih kecil dari yang akan kita lihat beberapa hari lagi.

Perbedaan besar piringan Bulan yang dilihat dari Bumi pada bulan Oktober, November dan Desember 2016 tidak sampai 1 %.

Jadi apa bedanya? Tidak ada.

Meskipun demikian, Bulan Purnama tetap menarik untuk diamati. Pengamatan juga bisa dilakukan setiap bulan saat terjadi purnama. Jangan khawatir, tidak akan ada yang berubah jadi serigala kok.

Dengan mata tanpa alat, pengamat bisa mengenali pola gelap terang pada permukaan Bulan. Pola gelap merupakan area kawah hasil tabrakan di Bulan. Jika pengamatan dilakukan dnegan teleskop ataupun binokular, pengamat bisa mengamati permukaan Bulan dengan lebih detil dan bisa melihat kawah-kawahnya dengan lebih jelas.

Pasang Surut Kala Purnama

Gaya gravitasi antara Bumi – Bulan jelas memiliki pengaruh yang sedikit berbeda ketika Bulan berada lebih dekat atau lebih jauh dari Bumi. Makin dekat, tentunya gaya tarik akan lebih kuat. Semakin jauh, gravitasi juga akan melemah. Efek dari interaksi gravitasi antara Bumi – Bulan bisa dilihat pada terjadinya pasang surut di Bumi saat Bulan Baru dan Bulan Purnama.

Ketika Bulan berada pada titik terjauh, gaya gravitasi lebih kecil dan pasang surut di Bumi akan mencapai level paling rendah. Tapi, saat Bulan di perigee, gaya tarik akan lebih kuat sehingga efek yang ditimbulkan pada pasang surut juga lebih besar. Tapi, perbedaan pasang surut yang diberikan hanya beberapa centimeter dan tidak akan menimbulkan efek bencana apapun.

Kapan & Dimana?

Masih penasaran? Kamu bisa mengamati Bulan Purnama Perigee pada tanggal 14 November 2016 sejak Bulan terbit pada pukul 17:39 WIB di ufuk Timur.  Meskipun Bulan Purnama sangat terang di langit malam, kamu bisa menikmati juga kehadiran Merkurius, Venus dan Saturnus setelah Matahari terbenam pada pukul 17:47 WIB. Ketiga planet bisa dinikmati di ufuk Barat karena ketiganya sudah bersiap-siap untuk terbenam. Bulan Purnama Perigee bisa dinikmati kehadirannya sepanjang malam sampai terbenam pukul 05:52 WIB sesaat sebelum Matahari terbit. Pengamatan bisa dilakukan dari halaman rumah masing-masing. Akan tetapi, jika ingin menemukan lokasi yang bebas cahaya lampu kota, area pedesaan, pantai dan gunung bisa jadi alternatif.

Jika kamu ingin tahu perbedaan penampakan piringan Bulan Purnama saat berada di titik perigee dan apogee, potret Bulan Purnama Perigee tanggal 14 November 2016 dan Bulan Purnama Apogee 9 Juni 2017 kemudian bandingkan! Tapi yang harus diingat, yang berubah itu hanya penampakan piringan Bulan yang dilihat pengamat dari Bumi. Karena Bulan tidak pernah berubah jadi besar atau kecil.

sumber : langitselatan.com

Di 2015, ditemukan 1.572 asteroid yang mengancam Bumi

AstroID: Keberadaan Bumi di tata surya memang tak bisa terlepas dari benda-benda angkasa di sekitarnya termasuk asteroid yang mengorbit di bagian galaksi dengan matahari sebagai pusatnya ini.
Bahkan Bumi di tiap tahunnya ternyata selalu mendapat ancaman tabrakan dengan benda asing semacam asteroid. Sebelumnya dilaporkan jika ada satu asteroid yang bakal melintas sangat dekat dengan Bumi pada Oktober 2017 mendatang.

Dilansir Phys (13/4), sebenarnya ancaman tabrakan asteroid ke Bumi bukanlah hal yang jarang terjadi, bahkan di tiap tahunnya dilaporkan ada ribuan asteroid yang diprediksi bakal masuk ke orbit Bumi.
Pada 12 April 2015, dari data para peneliti NASA dan berbagai badan antariksa dari berbagai negara lain, terdeteksi ada 1.572 asteroid yang berpotensi membahayakan Bumi. Angka ini pun dipastikan akan bertambah karena para astronom selalu menemukan asteroid baru di tiap bulannya.
Meski berpotensi membahayakan Bumi, namun dari ribuan asteroid yang masuk kategori tersebut belum tentu memiliki jalur orbit yang bakal menabrak Bumi.
Makoto Yoshikawa dari Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA), yang juga menjadi anggota Divisi di International Astronomical Union (IAU) menyebutkan jika dirinya yakin bahwa asteroid yang sudah masuk kategori membahayakan tersebut tidak menimbulkan ancaman serius bagi kelangsungan Bumi.
"Meski jarak lintasnya sangat dekat pun, tak berarti asteroid ini akan menabrak Bumi," katanya.
Sumber: Merdeka.com

cincin raksasa di planet asing

AstroID: Di tahun 2012, untuk pertama kalinya, para atronom berhasil menemukan sebuah planet di bintang lain yang memiliki cincin seperti halnya planet Saturnus. Planet tersebut ditemukan lewat pengamatan teleskop SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) kala mengitari bintang muda J1407  di rasi Centaurus yang jaraknya 420 tahun cahaya dari Bumi.

Ilustrasi cincin raksasa yang mengitari planet J1407b. Kredit: Ron Miller
Exoplanet J1407b
Jika dilihat dari usia bintang yang masih muda yakni 16 juta tahun cahaya, diduga cincin yang mengitari planet J1407b merupakan materi yang tersisa dari pembentukan planet di sistem. Dari pengamatan, diketahui kalau planet J1407b memiliki 4 cincin dengan diameter mencapai puluhan juta km. Jauh lebih besar dari cincin Saturnus yang hanya 300 000 km dan juga lebih padat. Berbekal informasi tersebut, para astronom bisa menyimpulkan bahwa exoplanet J1407 memiliki massa yang lebih masif dari Saturnus.  Dari analisa awal, planet J1407b diduga merupakan planet Jupiter-super yang dikelilingi oleh puing-puing purba sisa materi pembentuk planet.

Dalam pemodelan dan analisa lanjut yang dilakukan oleh Matthew Kenworthy dari Observatorium Leiden, Belanda, terungkap keberadaan lebih dari 30 cincin yang mengitari planet J1407b dengan diameter masing-masing cincin mencapai puluhan juta km. Selain itu dalam pemodelan yang ia lakukan, Kenworthy dan Mamajek juga menemukan indikasi terbentuknya exobulan pada celah di cincin.

Gerhana bintang J1407 oleh planetnya berlangsung sangat lama. Sang planet membutuhkan waktu setidaknya beberapa minggu untuk melintasi sang bintang. Tapi selama proses gerhana atau transit itu terjadi, para astronom juga bisa melihat perubahan yang sangat cepat dalam rentang waktu puluhan menit yang disebabkan oleh materi di cincin.

Jadi, ketika planet J1407b melintas atau menggerhanai permukaan bintang, sebagian kecil cahaya bintang akan menghilang sejenak. Dengan adanya cincin, maka ketika planet melintas di depan bintang, cahaya bintang akan tertutup oleh planet dan juga cincin. Dengan kondisi cincin yang tidak sepadat planet, maka cahaya bintang akan muncul di sela-sela materi cincin. Akibatnya, para astronom akan melihat perubahan kecerlangan yang terjadi sangat cepat dari waktu ke waktu saat cincin si planet menghalangi cahaya bintang. Jadi meskipun bintang berada sedemikian jauh dari Bumi dan astronom tak bisa melihat langsung kehadiran planet bercincin itu, mereka bisa melakukan analisa dan pemodelan dari perubahan kecerlangan cahaya bintang saat terjadi transit oleh planet.

Analisa lanjut yang dilakukan juga memperkuat dugaan awal bahwa planet J1407b jauh lebih masif dari Saturnus dan Jupiter. Ukuran cincinnya diketahui 200 kali lebih besar dari cincin Saturnus. Jika kita menggantikan cincin Saturnus dengan cincin J1407b, maka para pengamat langit akan menikmati indahnya cincin baru di Saturnus di langit malam yang bahkan lebih besar dari Bulan Purnama!

Satelit di J1407b
Cincin di exoplanet J1407b juga memberi indikasi keberadaan obyek lain yang cukup besar di sekeliling planet.

Keberadaan satelit bisa diduga dari proses gerhana bintang J1407 oleh cincin J1407b. Pada saat cincin J1407b melintas, ada kalanya 95% cahaya bintang ditutupi oleh cincin dan proses gerhana oleh terjadi selama beberapa hari. Kejadian tersebut mengindikasikan keberadaan obyek padat di area cincin yang bisa jadi mirip planet. Dengan kata lain, ada materi yang berkumpul membentuk satelit di area cincin dengan perkiraan ukuran antara Mars dan Bumi.

Dalam beberapa milyar tahun ke depan, cincin di planet J1407b akan semakin tipis dan menghilang disebabkan oleh materi yang habis terpakai untuk pembentukan satelit.

Secara teoretis, planet raksasa seperti Jupiter dan Saturnus di tahap awal pembentukannya akan memiliki piringan atau cincin materi di sekelilingnya yang kemudian berevolusi membentuk satelit. Sayangnya selama beberapa dekade teori ini dibuat, belum ada bukti sistem cincin tersebut. Meskipun massa planet J1407b agak sulit untuk dipastikan tingkat akurasinya, namun diduga massanya berada dalam rentang 10-40 massa Jupiter.

Pengamatan lanjut untuk mengetahui periode dan massa satelit yang ada di cincin. Untuk itu para astronom amatir juga diajak untuk melakukan pemantauan secara terus menerus untuk mendeteksi gerhana berikutnya dari bintang J1407 oleh cincin J1407b. Hasil pengamatan bisa dilaporkan ke American Association of Variable Star Observers (AAVSO).

Di masa depan, penemuan sistem cincin pada planet yang mengitari bintang muda akan menjadi salah satu kuncui untuk bisa memahami pembentukan satelit
Sumber: langitselatan.com

Monster lubang hitam di awal alam semesta

AstroID:Sebuah lubang hitam berukuran raksasa yang terbentuk saat alam semesta masih muda berhasil ditemukan oleh para astronom. Lubang hitam yang pertama kali diamati pada tahun 2013 dengan teleskop Lijiang 2,4 meter di Yunnan, Tiongkok, diketahui 6 kali lebih besar dibanding lubang hitam lainnya yang ditemukan pada era yang hampir bersamaan.

Ilustrasi Lubang hitam masif yang ditemukan di awal alam semesta. Kredit: Zhaoyu Li/SAO
Ilustrasi Lubang hitam masif yang ditemukan di awal alam semesta. Kredit: Zhaoyu Li/SAO
Penemuan ini menjadikan si lubang hitam baru tersebut sebagai lubang hitam terbesar yang ditemukan pada era awal alam semesta. Kehadiran lubang hitam tersebut jelas menjadi tantangan dan pertanyaan baru bagi evolusi lubang hitam, bintang dan galaksi.

Bagaimana tidak? Ada lubang hitam raksasa terbentuk kala alam semesta baru berusia 1 miliar tahun, masa ketika bintang pertama di alam semesta baru saja terbentuk. Pertanyaan menarik, bagaimana lubang hitam terbentuk di epoh awal alam semesta?

Quasar SDSS J0100+2802 dibandingkan dengan quasar jauh lainnya. Kredit:  Zhaoyu Li/Yunnan Observatory.
Quasar SDSS J0100+2802 dibandingkan dengan quasar jauh lainnya. Kredit: Zhaoyu Li/Yunnan Observatory.
Makhluk Raksasa di Awal Alam Semesta
Lubang hitam raksasa tersebut tentu saja tidak dilihat secara langsung oleh para astronom, mengingat lubang hitam sendiri merupakan ibyek yang memiliki gravitasi super kuat dimana cahaya pun tidak dapat lepas darinya. Sementara informasi benda langit diterima dari cahaya.

Dengan menggunakan Teleskop Lijiang (LJT) 2,4 meter, Multiple Mirror Telescope (MMT) 6,5 meter dan Large Binocular Telescope (LBT) 8,4 meter di Arizona, USA, Teleskop Magellan 6,5 meter di Observatorium Las Campanas, Chile, dan Teleskop Gemini Utara 8,2 meter di Mauna Kea, Hawaii, USA, tim astronom yang dipimpin oleh Prof. Xue-Bing Wu dari Universitas Peking berhasil menemukan sebuah quasar baru, yang memiliki lubang hitam 12 miliar massa matahari di pusatnya. Quasar yang ditemukan ini sangat terang dengan luminositas 420 triliun luminositas Matahari. Cahaya yang diterima dari quasar SDSS J0100+2802 tersebut membutuhkan waktu 12,8 miliar cahaya untuk mencapai para astronom. Dengan demikian, bisa disimpulkan bahwa cahaya yang datang memulai perjalanannya ketika alam semesta baru berusia sekitar 900 juta tahun.

Pada usia 900 juta tahun, alam semesta baru saja meninggalkan era kegelapan. Era kegelapan alam semesta adalah masa ketika cahaya belum bisa melakukan perjalanan sehingga tidak ada informasi apapun yang bisa diterima dari masa itu. Setelah alam semesta keluar dari era kegelapan, ia memasuki era reionisasi dimana bintang mulai bersinar. Berdasarkan hasil pengamatan Planck yang terbaru, era reionisasi diperkirakan berakhir pada saat alam semesta berusia 900 juta tahun.

Bagaimana quasar yang sangat kuat dan lubang hitam yang demikian masif bisa terbentuk di era ketika bintang dan galaksi baru saja muncul?

Quasar seperti diketahui merupakan obyek yang sangat kuat dan ditenagai oleh lubang hitam supermasif di pusatnya yang terus menerus menangkap materi di sekelilingnya. Sampai dengan saat ini, para astronom sudah berhasil menemukan lebih dari 200000 quasar dengan usia merentang dari 0,7 milyar tahun setelah Big Bang sampai dengan hari ini. Dari 200000 quasar yang sudah ditemukan, hanya 40 quasar yang diketahui datang dari jarak 12,7 miliar tahun cahaya.

Quasar yang ditemukan oleh tim yang dipimpin Xue-Bing Wu, 7 kali lebih cerlang dibanding quasar jauh yang sudah ditemukan. Dalam hal ini perbandingan dilakukan dengan quasar yang berada pada jarak 13 miliar tahun cahaya. Quasar SDSS J0100+2802 menjadi rumah bagi lubang hitam yang massanya 12 miliar massa Matahari. Dengan demikian, quasar SDSS J0100+2802 menjadi quasar paling cerlang dan kuat dengan lubang hitam paling masif di antara quasar yang sejaman.

Lubang hitam supermasif memang diketahui berada di pusat sebagian besar galaksi. Salah satu lubang hitam supermasif itu ada di pusat Bima Sakti. Massanya hanya 3 juta massa Matahari dan ia menenagai quasar yang 4000 kali lebih kuat. Meskipun ada quasar yang jauh lebih masif dari quasar yang ditemukan oleh Prof. Xue-Bing Wu, akan tetapi untuk mencapai massa yang sedemikian besar butuh proses panjang. Lubang hitam perlu waktu untuk melahap materi antar bintang di sekelilingnya dan juga bergabung dengan lubang hitam lainnya untuk bisa memiliki massa yang supermasif. Untuk lubang hitam yang usianya kurang dari 1 miliar tahun, massanya hanya 2 miliar massa Matahari. Dengan demikian kehadiran lubang hitam yang massanya 12 miliar tahun menjadi teka teki baru bagi teori evolusi lubang hitam di era awal alam semesta.

Bagaimana sebuah lubang hitam supermasif bisa bertumbuh dengan cepat ketika alam semesta masih sangat muda? Apa hubungan antara monster lubang hitam ini dengan lingkungan sekelilingnya termasuk dengan galaksi yang jadi rumahnya?

Menurut Chriss Willot dari Canadian Astronomy Data Centre di Victoria, sebagian lubang hitam memulai hidupnya bukan dari keruntuhan gravitasi bintang melainkan dari keruntuhan awan gas super raksasa.

Pengamatan lanjut dari lubang hitam muda ini akan dilanjutkan oleh Prof. Xue-Bing Wu dan tim dengan menggunakan beberapa teleskop termasuk Teleskop Hubble.
Sumber: langitselatan.com