Banyak exoplanet tanpa bintang – astronom menemukan hingga 170 planet kecil yang sepi sekaligus

Pengembara Hobo: Para astronom telah menemukan antara 70 dan 170 planet yang sepi dalam kelompok yang dekat dengan bintang muda — lebih banyak dari sebelumnya. Planet-planet ini tidak berputar di sekitar bintang induknya, melainkan bergerak dalam isolasi melalui ruang angkasa. Sejumlah besar dari mereka yang terisolasi dalam ruang yang relatif kecil menjelaskan mekanisme kemungkinan pembentukan exoplanet tanpa bintang tersebut, para peneliti melaporkan dalam jurnal Nature Astronomy.

Sebagian besar planet yang diketahui hingga saat ini adalah bagian dari suatu sistem: mereka mengorbit satu atau lebih bintang dan terbentuk dalam piringan gas dan debu yang berputar di sekitar bintangnya. Tapi ada juga kesepian Planet-planet yang tidak terikat melayang di luar angkasa tanpa bintang induk. Di antara planet tanpa bintang ini adalah keduanya Planet berbatu seukuran bumin juga Raksasa gas besar, beberapa bahkan mengabaikan katai coklat.

Pengejaran yang ditargetkan

Para astronom yang bekerja dengan Nuria Merit-Roig dari Universitas Purdue telah melacak jumlah exoplanet tanpa bintang terbesar hingga saat ini. Untuk studi mereka, mereka mengevaluasi data pengamatan dari 20 tahun dan dari beberapa teleskop untuk mencari planet soliter yang tersembunyi di konsorsium bintang yang lebih tinggi dekat dengan Scorpio. Jaraknya sekitar 420 tahun cahaya dan mengandung banyak bintang muda pertama yang berumur beberapa juta tahun.

Karena planet tanpa bintang tidak memantulkan cahaya, tim peneliti mencari lebih dari 80.000 gambar untuk sinyal termal yang lemah dari planet yang terisolasi, tetapi juga untuk pergerakan bintang di sekitarnya. “Kami mengukur gerakan, warna, dan kecerahan yang tepat dari puluhan juta sumber di area langit yang luas,” jelas Miret-Roig.

Hingga 170 taman non-bintang

Imbalannya sangat tinggi: tim mampu melacak antara 70 dan 170 planet yang terisolasi di dua wilayah. Rentang yang luas berasal dari fakta bahwa ada banyak ketidakpastian tentang usia benda langit. Tetapi karena usia menentukan radiasi termalnya dan oleh karena itu kecerahannya, ada kemungkinan bahwa beberapa objek paling ringan adalah katai coklat.

Tetapi bahkan dengan asumsi ada 70 exoplanet tanpa bintang, ini adalah kelompok planet terisolasi terbesar yang pernah diidentifikasi. “Kami tidak tahu berapa banyak orang yang diharapkan dan kami senang kami menemukan begitu banyak,” kata Merritt Roig. Sebagian besar planet ekstrasurya ini adalah raksasa gas setidaknya seukuran Jupiter. Para astronom juga tidak dapat mendeteksi anomali tertentu dalam distribusi – planet-planet didistribusikan secara relatif merata di atas bidang pengamatan.

Sebuah planet tanpa bintang di setiap derajat persegi – setidaknya

Jumlah planet soliter memungkinkan penarikan kesimpulan tentang seberapa sering pengembara tanpa bintang seperti itu terjadi. Di bagian langit yang diperiksa, rasio exoplanet ini dibandingkan dengan bintang dan katai coklat adalah 0,045, menurut laporan para astronom. Rata-rata, ada 0,5 hingga satu planet tanpa bintang per derajat persegi di bidang pengamatan.

Dari sini dapat disimpulkan bahwa kemungkinan ada lebih banyak planet terisolasi seperti itu di luar angkasa daripada yang telah lama diasumsikan. “Mungkin ada miliaran planet raksasa yang mengambang bebas ini berkeliaran di Bima Sakti tanpa bintang induknya,” jelas rekan Roig, Hervé Bowie. Ini konsisten dengan perkiraan sebelumnya Hingga 50 miliar dolar Planet seperti itu bisa ada di galaksi kita.

Di jejak planet yang sepi di luar angkasa.© ESO

Bagaimana planet-planet yang kesepian muncul?

Banyaknya benda-benda angkasa ini menimbulkan pertanyaan bagaimana benda-benda soliter ini muncul. Beberapa astronom percaya bahwa sebagian besar dari mereka terbentuk dalam sistem planet. Kemudian, gangguan gravitasi yang disebabkan oleh planet-planet umum atau bintang-bintang terdekat mengusir mereka dari sistem mereka. Peneliti lain percaya bahwa objek tunggal kemungkinan berasal dari keruntuhan lokal awan gas – mirip dengan cara bintang terbentuk.

“Sampel besar eksoplanet yang terisolasi memberi kita peluang bagus untuk menguji teori pembentukan bintang dan planet,” para peneliti menjelaskan. Seperti yang mereka temukan, model keruntuhan awan gas saat ini menunjukkan proporsi pertapa yang jauh lebih kecil daripada yang diamati. “Anda akan mengharapkan rasio 0,009 hingga 0,019 – tujuh kali lebih rendah dari yang ditunjukkan pengukuran kami,” kata Merritt Roig.

Para astronom memperkirakan bahwa setidaknya sepuluh persen dari planet tanpa bintang mereka, dan mungkin lebih dari 30 persen, awalnya tidak muncul sebagai hewan soliter. Atau, mereka mungkin telah menjadi bagian dari sistem planet dan kemudian diusir. “Planet bermassa Jupiter relatif sulit untuk disingkirkan, yang berarti mungkin ada lebih banyak planet kecil bermassa Bumi di galaksi kita,” kata Merritt Roeg. (Astronomi Alam, 2021; doi: 10.1038/s41550-021-01513-x)

Cowell: Observatorium Selatan Eropa (ESO)

23 Desember 2021

– Nadia Podebrigar