Para ilmuwan telah mendeteksi sinyal cahaya dari delapan bintang bercahaya redup yang sebelumnya tak terlihat dengan menggabungkan data dari misi Gaia ESA dengan instrumen GRAVITY ESO. Kredit: ESA, diedit
Para astronom menggabungkan data Gaia dan GRAVITY untuk memotret objek redup di dekat bintang terang, yang berpotensi merevolusi pencarian exoplanet terdekat.
Mendeteksi objek redup yang dekat dengan bintang terang sangatlah sulit. Namun, dengan menggabungkan data dari teleskop luar angkasa Gaia milik ESA dengan ITUinstrumen GRAVITASI di lapangan, para ilmuwan berhasil melakukan hal itu. Mereka menangkap sinyal cahaya pertama dari delapan bintang bercahaya yang belum pernah terlihat sejauh ini. Teknik ini membuka kemungkinan menggiurkan dalam menangkap gambar planet yang mengorbit dekat bintang induknya.
Ilmuwan Menemukan Sahabat Tersembunyi Bintang Terang
Pernahkah Anda mencoba memotret kunang-kunang di samping lampu jalan yang terang? Kemungkinan besar yang Anda lihat di foto Anda hanyalah silau dari tiang lampu. Ini adalah masalah yang sama yang dihadapi para astronom yang mengejar bintang redup, kecil, atau planet di dekat bintang terang.
Untuk mengatasi masalah ini, tim astronom internasional yang dipimpin oleh Thomas Winterhalder, ilmuwan di European Southern Observatory (ESO), memulai dengan menelusuri katalog yang dihasilkan oleh Gaia, yang berisi daftar ratusan ribu bintang yang diperkirakan memiliki pendamping. Meski objek pendampingnya tidak cukup terang untuk dilihat langsung oleh Gaia, kehadirannya menyebabkan goyangan kecil di jalur bintang induknya yang lebih terang (lihat gambar di bawah), yang hanya bisa diukur oleh Gaia.
Dalam katalog orbit bintang Gaia, tim mengidentifikasi delapan bintang yang akan ditargetkan oleh GRAVITY, interferometer inframerah dekat galaksi yang canggih. Teleskop Sangat Besar dari ESO, di Cerro Paranal di Chili. GRAVITY menggabungkan cahaya inframerah dari beberapa teleskop untuk menangkap detail kecil pada objek redup, dalam teknik yang disebut interferometri.
Astrometri adalah metode yang mendeteksi pergerakan bintang dengan mengukur posisinya di langit secara tepat. Teknik ini juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi planet di sekitar bintang dengan mengukur perubahan kecil pada posisi bintang saat ia bergerak mengelilingi pusat massa sistem planet. Kredit: ESA
Penemuan Terobosan
Berkat mata unik GRAVITY yang tajam dan sensitif, tim menangkap sinyal cahaya dari delapan satelit yang diprediksi, tujuh di antaranya sebelumnya tidak diketahui. Tiga di antaranya merupakan bintang yang sangat kecil dan redup, sedangkan lima lainnya merupakan bintang katai coklat. Ini adalah benda langit yang berada di antara planet dan bintang: lebih masif dari planet terberat namun lebih ringan dan redup dibandingkan bintang paling ringan.
Salah satu katai coklat yang terlihat dalam penelitian ini mengorbit bintang induknya pada jarak yang sama dengan Bumi dari Matahari. Ini adalah pertama kalinya katai coklat yang begitu dekat dengan bintang induknya ditangkap secara langsung.
Kesan seniman terhadap satelit Gaia milik ESA yang mengamati Bima Sakti. Gambar latar langit dikumpulkan dari data lebih dari 1,8 miliar bintang. Ini menunjukkan kecerahan total dan warna bintang yang diamati oleh Gaia yang dirilis sebagai bagian dari Gaia Initial Data Release 3 (Gaia EDR3) pada bulan Desember 2020. Kredit: Pesawat Luar Angkasa: ESA/ATG medialab; Bima Sakti: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Pengakuan: A. Moitinho
Peningkatan Kolaborasi Penelitian Luar Angkasa
“Kami telah menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menangkap gambar satelit yang redup, meskipun satelit tersebut mengorbit sangat dekat dengan induknya yang terang,” jelas Thomas. “Pencapaian ini menyoroti sinergi luar biasa antara Gaia dan GRAVITY. Hanya Gaia yang dapat mengidentifikasi sistem ketat yang menampung sebuah bintang dan pendampingnya yang 'tersembunyi', dan kemudian GRAVITY dapat mengambil alih gambar objek yang lebih kecil dan redup dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. ketepatan.”
Dalam penelitian sebelumnya, para astronom menggunakan data dari Gaia dan observatorium berbasis darat lainnya untuk menangkap gambar raksasa gas tersebut. planet ekstrasurya. Planet ini mengorbit bintang induknya pada jarak sekitar 17 kali jarak Bumi dari Matahari, menelusuri sudut di langit yang jauh lebih lebar daripada jarak pemisahan planet yang digambarkan oleh GRAVITY dalam hasil baru ini.
Satelit kecil yang disimpulkan dari pengamatan Gaia biasanya terletak pada sudut pisah kecil beberapa puluh milidetik, yang kira-kira seukuran koin satu Euro jika dilihat dari jarak 100 km.
“Dalam pengamatan kami, data Gaia bertindak sebagai semacam penunjuk arah,” lanjut Thomas. “Bagian langit yang bisa kita lihat dengan GRAVITASI sangat kecil, jadi kita perlu tahu ke mana harus mencarinya. Pengukuran akurat pergerakan dan posisi bintang yang tak tertandingi oleh Gaia sangat penting untuk mengarahkan instrumen kami ke arah yang benar di langit.”
Tim impian
Komplementaritas Gaia dan GRAVITY lebih dari sekadar penggunaan data Gaia untuk merencanakan observasi lanjutan dan memungkinkan deteksi. Dengan menggabungkan dua kumpulan data tersebut, para ilmuwan dapat 'menimbang' masing-masing benda langit secara terpisah dan membedakan massa bintang induk dan masing-masing bintang pendampingnya.
GRAVITY juga mengukur kontras antara bintang pendamping dan bintang induk dalam rentang panjang gelombang inframerah. Dikombinasikan dengan perkiraan massal, pengetahuan ini memungkinkan tim memperkirakan usia para sahabat. Anehnya, dua dari katai coklat tersebut ternyata kurang bercahaya dari perkiraan mengingat ukuran dan usia mereka. Penjelasan yang mungkin untuk hal ini adalah bahwa para kurcaci sendiri memiliki teman yang lebih kecil.
Lebih dari 5000 exoplanet telah ditemukan hingga saat ini, tapi seperti apa bentuknya? Misi planet ekstrasurya khusus ESA, Cheops, Plato, dan Ariel sedang berupaya mencari tahu. Kredit: ESA
Perburuan Planet Ekstrasurya
Setelah mendemonstrasikan kekuatan ansambel Gaia-GRAVITY, para ilmuwan kini berharap dapat melacak calon planet pendamping bintang-bintang yang tercantum dalam katalog Gaia.
“Kemampuan untuk mendeteksi pergerakan kecil dari pasangan yang berdekatan di langit adalah hal yang unik dalam misi Gaia. Katalog berikutnya, yang akan tersedia sebagai bagian dari rilis data keempat (DR4), akan berisi kumpulan bintang yang lebih besar dengan potensi bintang pendamping yang lebih kecil, kata Johannes Sahlmann, ilmuwan Gaia dari ESA. “Hasil ini membuka jalan baru dalam perburuan planet di galaksi kita dan memberi kita gambaran sekilas tentang dunia baru yang jauh.”
Referensi: “Menggabungkan Gaia dan GRAVITASI: Mengkarakterisasi lima satelit subbintang baru yang terdeteksi secara langsung” oleh TO Winterhalder, S. Lacour, A. Merand, J. Kammerer, A.-L. Maire, T. Stolker, N. Pourre, C. Babusiaux, A. Glindemann, R. Abuter, A. Amorim, R. Asensio-Torres, WO Balmer, M. Benisty, J.-P. Berger, H. Beust, S. Blunt, A. Boccaletti, M. Bonnefoy, H. Bonnet, MS Bordoni, G. Bourdarot, W. Brandner, F. Cantalloube, P. Caselli, B. Charnay, G. Chauvin, A .Chavez, E. Choquet, V. Christiaens, Y. Clénet, V. Coudé du Foresto, A. Cridland, R. Davies, R. Dembet, J. Dexter, A. Drescher, G. Duvert, A. Eckart, F . Henning, S. Hinkley, S. Hippler, M. Houlle, Z. Hubert, L. Jocou, M. Keppler, P. Kervella, L. Kreidberg, NT Kurtovic, A.-M. Lagrange, V. Lapeyrere, J.-B. Le Bouquin, D.Lutz, F.Mang, G.-D. Marleau, P. Molliere, JD Monnier, C. Mordasini, D. Mouillet, E. Nasedkin, M. Nowak, T. Ott, GPL Otten, C. Paladini, T. Paumard, K. Perraut, G. Perrin, O. Pfuhl, L.Pueyo, DC Ribeiro, E. Rickman, Z. Rustamkulov, J.Shangguan, T. Shimizu, D. Sing, J. Stadler, O. Straub, C. Straubmeier, E. Sturm, LJ Tacconi, EF van Dishoeck, A. Vigan, F. Vincent, SD von Fellenberg, J. Wang, F. Widmann, J. Woillez dan S. Yazici, 20 Juni 2024, Astronomi & Astrofisika.
DOI: 10.1051/0004-6361/202450018
NewsRoom.id
