Penggambaran artis 51 Pegasi b, eksoplanet pertama didapati mengorbit bintang seperti matahari.
(Imej: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter adalah ahli astrofizik di Universiti Negeri Ohio, tuan rumah dari Tanya Spaceman dan Radio Angkasa, dan pengarang "Tempat Anda di Alam Semesta."Sutter menyumbang artikel ini kepada Suara Pakar Space.com: Op-Ed & Wawasan.
The Hadiah Nobel Fizik terkini dibahagi antara Jim Peebles, pakar luar kosmologi, dan sepasang ahli astronomi Switzerland, Michel Mayor dan Didier Queloz.
Datuk Bandar dan Queloz menemui yang pertama eksoplanet mengorbit bintang seperti matahari, yang merupakan penemuan mercu tanda kerana dua sebab: ia menunjukkan secara pasti bahawa matahari bukanlah satu-satunya bintang yang dapat menampung keluarga planet (sesuatu yang sudah lama kita fikirkan tetapi tidak pernah ditunjukkan), dan juga bahawa alam semesta benar-benar , sungguh pelik.
Memulaukan permulaan
Pembaca yang berhati-hati akan melihat dalam perenggan di atas bahawa saya sangat jelas dalam kata-kata saya: Datuk Bandar dan Queloz menemui eksoplanet pertama yang mengorbit seperti matahari bintang, bukan exoplanet pertama itu sendiri. Kredit itu diberikan kepada Aleksander Wolazczan dan Dale Frail pada tahun 1992. Dan sebenarnya, mereka mendapat perjanjian dua demi satu, menemui dua planet yang mengorbit bintang yang sama.
Tetapi bintang itu sama sekali tidak seperti matahari kita. Ia adalah pulsar, inti sisa yang cepat berputar dan padat dari bintang gergasi sekali. Pulsar itu secara berkala akan memancarkan sinar radiasi ke Bumi, seperti sekelip mata api yang jauh - maka namanya pulsar. Ketika eksoplanet mengorbit di sekitar inti mati itu, mereka akan menarik pulsar dengan perlahan, menjadikannya goyangan, yang akan menimbulkan perubahan halus dalam frekuensi percikan pulsar di Bumi.
Walaupun ini adalah penemuan utama untuk astronomi, itu bukan yang sebenarnya kita cari. Kami ingin mengetahui - dan masih mahu mengetahui - jika ada Bumi lain di luar sana. Walaupun konsep planet yang masih hidup dari letupan supernova dan masih mengorbit inti yang tersisa adalah masalah yang berair untuk diteka, ia tidak langsung membantu kita dalam perburuan. Terlebih lagi, teknik yang digunakan pada pulsar bergantung pada frekuensi biasa denyutannya, satu muslihat yang tidak dapat kita gunakan pada bintang biasa.
Menjadikannya arus perdana
Sebagai gantinya, kita harus menyaksikan bintang-bintang bergoyang-goyang, dan tidak sampai beberapa tahun kemudian, para astronom telah menyempurnakan teknologi untuk memberikan pengukuran tersebut.
Teknologi ini bergantung pada spektrometer, alat untuk memecahkan cahaya dari sumber yang jauh ke dalam banyak komponennya (pada dasarnya pelangi yang sangat ilmiah). Dengan spektrum itu, ahli astronomi seperti Walikota dan Queloz dapat mencari tanda tangan elemen yang diketahui, seperti hidrogen dan karbon, dari cap jari yang mereka tinggalkan dalam spektrum. Dari sana, mereka dapat menatap bintang dari hari ke hari, mencari perubahan dalam spektrum.
Dan perubahan dalam spektrum dapat mendedahkan pergerakan bintang melalui pergeseran Doppler. Pergeseran yang sama menyebabkan tangisan ambulans berubah nada ketika melintas oleh anda kebetulan cahaya. Apabila sumber bergerak ke arah Anda, cahaya beralih ke frekuensi yang lebih tinggi dan lebih biru, dan ketika sumber menjauh dari anda, sumber akan turun ke frekuensi yang lebih rendah dan lebih merah.
Ini bukan teknik baru; ahli astronomi telah mengukur pergeseran bintang Doppler selama hampir dua ratus tahun.
Tetapi pada tahun 1995 Walikota dan Queloz mengambil satu langkah lebih jauh, meningkatkan ketepatan instrumen mereka ke tahap baru, tetap mencari perubahan bahkan perubahan paling menit.
Sekiranya planet mengorbit bintang, graviti dari planet itu akan menarik bintang seperti tali pada anjing yang keras kepala. Bintang tidak akan bergerak banyak - bintang biasanya melebihi planet mereka dengan beberapa urutan besar - tetapi mereka masih akan bergerak, mudah-mudahan dengan cara yang dapat dikesan. Dan pada tahun 1995 sepasang masa depan-pemenang Nobel memikatnya, mengesahkan goyangan bolak-balik yang tidak dapat dilihat dalam spektrum bintang 51 Pegasi, goyangan yang hanya boleh disebabkan oleh rakan yang agak kecil dan tidak kelihatan - eksoplanet di orbit.
Membosankan adalah yang terbaik
Tidak ada yang luar biasa mengenai 51 Pegasi, dan itulah yang menjadikan penemuan eksoplanet di sana sangat luar biasa. Ini hanyalah bintang biasa, sehari-hari, dengan jarak sekitar 50 tahun cahaya, dengan jisim sekitar 10% lebih banyak daripada matahari dan usia yang sedikit lebih tinggi, pada usia 6 bilion tahun.
Ini adalah bintang biasa, menjalani kehidupan bintang yang normal, dengan sekurang-kurangnya satu planet di orbit di sekitarnya. Sama seperti matahari kita.
Penemuan oleh Walikota dan Queloz melancarkan era baru perburuan eksoplanet, yang menyebabkan ratusan, dan akhirnya ribuan, pengesanan eksoplanet yang disahkan. Ini sangat biasa sekarang bahawa pengumuman jarang masuk ke dalam berita, dan hanya seketika sebelum kita menemui kembar seperti Bumi.
Ada yang suka Musytari panas
Tetapi planet yang mengorbit 51 Pegasi tidak seperti yang kita lihat dalam sistem suria kita, dan sangat mengejutkan bahawa salah satu reaksi pertama penemuannya adalah membuang hasilnya sama sekali.
Tetapi hasil Walikota dan Queloz tidak dapat dipertikaikan, dan kami harus menghadapi kenyataan yang 51 Pegasi tunjukkan kepada kami. Planetnya, dijuluki pada masa itu 51 Pegasi b dan sekarang diberi nama Dimidium oleh International Astronomical Union (walaupun beberapa ahli astronomi berpegang pada nama tidak rasmi Bellerophon), adalah gergasi gas yang cukup tipikal, kira-kira separuh jisim Musytari, atau 150 kali jisim Bumi.
Dan ia mengorbit hanya 5 juta batu (8 juta kilometer) dari bintang induknya.
Untuk konteks, jarak itu lebih daripada tujuh kali lebih dekat daripada Mercury ke matahari kita.
Bagaimana raksasa gas besar, yang hanya dapat terbentuk di pinggir sistem suria di mana terdapat cukup banyak bahan mentah untuk memaksimumkan planet sehingga jumlah yang begitu besar, berakhir dengan tidak selesa dekat dengan induknya? Kami masih belum pasti, tetapi kami mendapat nama yang menarik untuk mereka: Musytari panas.
Dengan satu pemerhatian khusus, Datuk Bandar dan Queloz melakukan dua muslihat. Mereka melancarkan era baru penyelidikan astronomi di eksoplanet, dan mereka meningkatkan pemahaman selama puluhan tahun tentang bagaimana planet terbentuk. Tidak hairanlah mereka memenangi Hadiah Nobel.
- Planet Alien Paling Aneh dalam Gambar
- Sangat Panas dan Sangat Menutup: Bagaimana Musytari Panas Menentang Teori
- 10 Eksoplanet Yang Boleh Menjadi Kehidupan Orang Asing
Anda boleh mendengar podcast Ask A SpacemaniTunes, dan di Web di http://www.askaspaceman.com. Tanyakan soalan anda sendiri di Twitter menggunakan #AskASpaceman, atau dengan mengikuti Paul @PaulMattSutter dan facebook.com/PaulMattSutter. Ikuti kami di Twitter @Spacedotcom atau Facebook.
