Akhir-akhir ini merupakan masa yang menarik bagi bidang kajian exoplanet! Musim panas lalu, penyelidik dari European Southern Observatory (ESO) mengumumkan penemuan planet seperti Bumi (Proxima b) yang terletak di sistem bintang yang paling dekat dengan planet kita. Dan hanya enam bulan yang lalu, pasukan astronomi antarabangsa mengumumkan penemuan tujuh planet berbatu yang mengorbit bintang TRAPPIST-1 yang berdekatan.
Tetapi dalam penemuan yang paling menggembirakan bagi mereka yang berharap dapat mencari planet yang dapat dihuni di luar Bumi, pasukan astronomi antarabangsa baru saja mengumumkan penemuan empat calon exoplanet dalam sistem tau Ceti. Selain dekat dengan Sistem Suria - hanya 12 tahun cahaya - penemuan ini juga menggembirakan kerana calon planet ini mengorbit bintang seperti bintang kita sendiri!
Kajian yang memperincikan penemuan ini - "Perbezaan warna membuat perbezaan: empat calon planet di sekitar tau Ceti" - baru-baru ini muncul dalam talian dan telah diterima untuk diterbitkan di Jurnal Astrofizik. Diketuai oleh penyelidik dari Pusat Penyelidikan Astrofizik (CAR) di University of Hertfordshire, pasukan menganalisis tau Ceti menggunakan model penghilang bunyi untuk menentukan kehadiran empat planet mirip Bumi.
Penemuan ini dimungkinkan berkat peningkatan yang berterusan dalam instrumentasi, pemerhatian dan perkongsian data, yang memungkinkan untuk melakukan tinjauan terhadap kepekaan yang semakin meningkat. Seperti yang dikatakan oleh Steven Vogt, seorang profesor astronomi dan astrofizik di UC Santa Cruz dan pengarang bersama di makalah tersebut, dalam siaran akhbar UCSC:
"Kami sekarang akhirnya melintasi ambang di mana, melalui pemodelan yang sangat canggih dari kumpulan data gabungan besar dari beberapa pemerhati bebas, kita dapat melepaskan kebisingan akibat aktiviti permukaan bintang dari isyarat sangat kecil yang dihasilkan oleh penarik graviti dari planet-planet yang mengorbit bersaiz Bumi . "
Ini adalah yang terbaru dalam tinjauan panjang tau Ceti, yang menarik minat ahli astronomi selama beberapa dekad. Menjelang tahun 1988, beberapa ukuran kecepatan radial dilakukan terhadap sistem bintang yang menolak kemungkinan planet besar pada jarak seperti Musytari. Pada tahun 2012, ahli astronomi dari UC Santa Barabara mengemukakan kajian yang menunjukkan bahawa tau Ceti mungkin diorbit oleh lima eksoplanet, dua di antaranya berada di dalam zon yang dapat dihuni bintang.
Pasukan di belakang kajian itu merangkumi beberapa ahli yang menghasilkan kajian terbaru ini. Pada masa itu, penulis utama Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, pengarang bersama yang paling baru) memimpin usaha untuk mengembangkan teknik analisis data yang lebih baik, dan menggunakan bintang ini sebagai kes penanda aras. Seperti yang dijelaskan oleh Tuomi, usaha ini memungkinkan mereka untuk menolak dua isyarat yang sebelumnya dikenal pasti sebagai planet:
"Kami datang dengan cara bijak untuk mengetahui perbezaan antara isyarat yang disebabkan oleh planet dan yang disebabkan oleh aktiviti bintang. Kami menyedari bahawa kami dapat melihat bagaimana aktiviti bintang berbeza pada panjang gelombang yang berbeza dan menggunakan maklumat tersebut untuk memisahkan aktiviti ini daripada isyarat planet. "
Demi kajian terbaru ini - yang diketuai oleh Fabo Feng, anggota CAR - pasukan bergantung pada data yang disediakan oleh spektrograf High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) di Observatorium La Silla ESO di Chile, dan Instrumen Spectrometer Echelle Resolusi Tinggi (HIRES) di Balai Cerap WM Keck di Mauna Kea, Hawaii.
Dari ini, mereka dapat membuat model yang menghilangkan "kebisingan yang bergantung pada panjang gelombang" dari pengukuran halaju radial. Setelah menerapkan model ini pada tinjauan yang dibuat dari tau Ceti, mereka dapat memperoleh ukuran yang cukup sensitif untuk mengesan variasi pergerakan bintang sekecil 30 cm per saat. Pada akhirnya, mereka menyimpulkan bahawa tau Ceti memiliki sistem tidak lebih dari empat eksoplanet.
Seperti yang ditunjukkan oleh Tuomi, setelah beberapa tinjauan dan usaha untuk menghilangkan kebisingan yang luar biasa, para astronom akhirnya dapat memiliki gambaran yang jelas tentang berapa banyak planet yang dimiliki Ceti, dan jenis apa. "Tidak kira bagaimana kita melihat bintang, sepertinya ada setidaknya empat planet berbatu yang mengorbitnya," katanya. "Kami perlahan-lahan belajar untuk memberitahu perbezaan antara goyangan yang disebabkan oleh planet dan yang disebabkan oleh permukaan aktif yang luar biasa. Ini membolehkan kami pada dasarnya mengesahkan keberadaan dua planet luar, berpotensi dapat dihuni dalam sistem. "
Mereka lebih jauh memperkirakan dari pengukuran halus mereka bahawa planet-planet ini mempunyai massa mulai dari empat massa Bumi (alias "super-Bumi") hingga serendah 1.7 massa Bumi, menjadikannya antara planet terkecil yang pernah dikesan di sekitar bintang seperti matahari yang berdekatan . Tetapi yang paling menggembirakan adalah fakta bahawa dua planet ini (tau Ceti e dan f) terletak di dalam zon bintang yang boleh dihuni.
Sebabnya adalah kerana tau Ceti adalah bintang jenis G (kerdil kuning), yang menjadikannya serupa dengan Matahari kita sendiri - kira-kira 0,78 kali lebih besar dan separuh lebih terang. Sebaliknya, banyak exoplanet yang baru ditemui - seperti Proxima b dan tujuh planet TRAPPIST-1 - semua bintang tipe M (kerdil merah) orbit. Berbanding dengan Matahari kita, bintang-bintang ini berubah-ubah dan tidak stabil, meningkatkan peluang mereka untuk melepaskan atmosfer dari planet masing-masing.
Sebagai tambahan, kerana kerdil merah jauh lebih redup daripada Matahari kita, sebuah planet berbatu harus mengorbit dengan sangat dekat dengan mereka agar berada dalam zona yang dapat dihuni. Pada jarak seperti ini, planet ini kemungkinan terkunci pasang surut, yang bermaksud bahawa satu sisi akan terus menghadap ke arah matahari. Ini juga menjadikan kemungkinan kehidupan yang muncul di planet seperti itu sangat tipis.
Oleh kerana itu, para astronom tidak sabar untuk mencari lebih banyak planet di sekitar bintang yang mempunyai ukuran, jisim dan cahaya yang lebih dekat dengan bintang kita. Tetapi sebelum ada orang yang terlalu bersemangat, penting untuk diperhatikan dunia ini adalah Bumi Super - dengan massa Bumi hingga empat kali ganda. Ini bermaksud bahawa (bergantung pada ketumpatannya juga) kehidupan yang mungkin muncul di planet-planet ini akan mengalami peningkatan graviti.
Di samping itu, cakera serpihan besar mengelilingi bintang, yang bermaksud bahawa planet terluar ini mungkin mengalami pengeboman intensif oleh asteroid dan komet. Ini bukan pertanda baik untuk kehidupan berpotensi di planet ini! Namun, kajian ini sangat menggalakkan, dan untuk beberapa sebab. Selain mencari bukti kuat mengenai eksoplanet di sekitar bintang seperti Matahari, ukuran yang menyebabkan pengesanannya adalah yang paling sensitif setakat ini.
Pada tahap kaedah mereka bertambah baik, para penyelidik harus mencapai had 10 sentimeter per detik dalam masa yang sama sekali. Ini adalah tahap yang diperlukan secara sensitif untuk mengesan analog Bumi - aka. gelang tembaga untuk pemburu eksoplanet. Seperti yang ditunjukkan oleh Feng:
"Pengesanan kami terhadap goyangan lemah seperti ini merupakan tonggak dalam pencarian analog Bumi dan pemahaman tentang kebiasaan Bumi melalui perbandingan dengan analog ini. Kami telah memperkenalkan kaedah baru untuk menghilangkan kebisingan dalam data untuk mengungkapkan isyarat planet yang lemah. "
Fikirkanlah! Tidak ada waktu sama sekali, pemburu eksoplanet dapat menemui sejumlah besar planet yang tidak hanya ukuran dan jisimnya sangat dekat dengan Bumi, tetapi juga mengorbit di zona bintang mereka yang dapat dihuni. Pada ketika itu, para saintis pasti akan membuang istilah yang jelas samar-samar seperti "berpotensi dihuni" dan "mirip Bumi" dan mula menggunakan istilah seperti "Bumi-analog" dengan yakin. Tidak ada lagi kekaburan, hanya keyakinan tegas bahawa Bumi tidak unik!
Dengan anggaran 100 bilion planet di galaksi kita sahaja, kita pasti akan menemui beberapa Bumi di sini. Seseorang hanya dapat berharap mereka telah melahirkan kehidupan yang kompleks seperti kehidupan kita sendiri, dan mereka ingin bersembang!
