Gambar cincin Hubble di sekitar Fomalhaut. Kredit gambar: Hubble. Klik untuk membesarkan.
Gambar cahaya-cahaya teleskop NASA Hubble yang paling terperinci yang pernah diambil dari cincin sempit dan berdebu di sekitar bintang Fomalhaut (HD 216956) yang berdekatan, menawarkan bukti kuat bahawa planet yang tidak teratur dan ghaib mungkin menarik cincin secara graviti.
Hubble dengan jelas menunjukkan bahawa pusat gelanggang berada sejauh 1.4 bilion batu (15 unit astronomi) dari bintang. Ini adalah jarak yang hampir sama dengan separuh sistem suria kita. Penjelasan yang paling masuk akal, kata ahli astronomi, adalah bahawa planet yang tidak kelihatan yang bergerak di orbit elips membentuk semula cincin dengan tarikan graviti. Cincin yang mencolok secara geometri, miring miring ke arah Bumi, tidak akan dapat mengimbangi begitu besar jika hanya dipengaruhi oleh graviti Fomalhaut sahaja.
Pengimbangan pusat cincin dari bintang telah disimpulkan dari pemerhatian panjang gelombang sebelumnya dan lebih lama menggunakan teleskop submillimeter di Mauna Kea, Hawaii, Spitzer Space Telescope, Observatorium Submillimeter Caltech dan menerapkan pemodelan teori dan asumsi fizikal. Kini gambar tajam Hubble secara langsung memperlihatkan penggantian cincin dari Fomalhaut.
Pemerhatian baru ini memberikan bukti kuat bahawa sekurang-kurangnya satu objek jisim planet yang tidak kelihatan sedang mengorbit bintang. Hubble akan mengesan objek yang lebih besar daripada planet, seperti kerdil coklat. "Gambar Hubble baru kami mengesahkan hipotesis sebelumnya yang mengusulkan planet yang mengganggu cincin," kata Paul Kalas dari University of California di Berkeley. Cincin itu serupa dengan Kuiper Belt sistem suria kita, takungan besar bahan berais yang tersisa dari pembentukan planet sistem suria kita.
Pemerhatian ini memberikan gambaran mengenai tahun-tahun formasi sistem suria kita, ketika planet-planet memainkan permainan pembongkaran derby dengan puing-puing yang tersisa dari pembentukan planet kita, secara bertahap menghamburkan banyak objek di angkasa. Sebilangan bahan berais mungkin bertabrakan dengan planet-planet sistem suria dalam, mengairi mereka dengan air yang terbentuk di sistem suria luar yang lebih dingin. Puing-puing lain mungkin bergerak ke luar, membentuk Kuiper Belt dan Oort Cloud, awan sfera bahan yang mengelilingi sistem suria.
Hanya Hubble yang mempunyai resolusi optik yang luar biasa untuk memastikan bahawa pinggir dalam cincin lebih tajam daripada pinggir luarnya, tanda yang menunjukkan bahawa objek secara graviti menyapu bahan seperti bajak yang membersihkan salji. Tanda klasik pengaruh planet yang lain adalah lebar cincin yang agak sempit, kira-kira 2.3 bilion batu (25 unit astronomi). Tanpa objek untuk menarik bahan cincin secara graviti, kata ahli astronomi, zarah-zarah akan tersebar lebih luas.
"Apa yang kita lihat di cincin ini mirip dengan yang dilihat dalam gambar kapal angkasa Cassini dari cincin sempit Saturnus. Dalam gambar-gambar itu, bulan Saturnus 'menggembala' bahan cincin dan mencegah cincin itu tidak menyebar, "kata Kalas.
Planet yang disyaki mungkin mengorbit jauh dari Fomalhaut, di dalam bahagian dalam cincin debu, antara 4.7 bilion hingga 6.5 bilion batu (50 hingga 70 unit astronomi) dari bintang. Cincin ini berjarak 12 bilion batu (133 unit astronomi) dari Fomalhaut, yang jauh lebih jauh dari planet terluar kita dari Pluto dari Matahari. Pemerhatian di Hubble ini tidak mengesan planet yang berpotensi secara langsung, jadi para astronom tidak dapat mengukur jisimnya. Sebagai gantinya, mereka akan melakukan simulasi komputer mengenai dinamika cincin untuk menganggarkan jisim planet ini.
Kalas dan kolaborator James R. Graham dari University of California di Berkeley dan Mark Clampin dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, MD, akan menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal Nature edisi 23 Jun 2005.
Fomalhaut, bintang berusia 200 juta tahun, adalah bayi belaka berbanding dengan Matahari kita yang berusia 4,5 bilion tahun. Ia berada 25 tahun cahaya dari Matahari. Terletak di buruj Piscis Austrinus (Ikan Selatan), cincin Fomalhaut adalah sepuluh kali lebih tua daripada cakera serpihan yang dilihat sebelumnya di sekitar bintang AU Microscopii dan Beta Pictoris, di mana planet mungkin masih terbentuk. Sekiranya sistem suria kita ada contohnya, planet seharusnya terbentuk di sekitar Fomalhaut dalam puluhan juta tahun setelah kelahiran bintang itu.
Imej Hubble juga memberikan gambaran mengenai kawasan planet luar yang mengelilingi bintang selain Matahari kita. Banyak daripada lebih daripada 100 planet yang dikesan di luar sistem suria kita mengorbit dekat dengan bintang mereka. Sebilangan besar teknik pengesanan planet semasa memilih planet yang berada dekat dengan bintangnya.
"Ukuran cincin debu Fomalhaut menunjukkan bahawa tidak semua sistem planet terbentuk dan berkembang dengan cara yang sama? seni bina planet boleh sangat berbeza dari bintang ke bintang, ”jelas Kalas. "Walaupun cincin Fomalhaut serupa dengan Sabuk Kuiper, diameternya empat kali lebih besar daripada Sabuk Kuiper."
Ahli astronomi menggunakan koroner Advanced Camera for Surveys (ACS) di atas Hubble untuk menyekat cahaya dari bintang yang terang sehingga mereka dapat melihat perincian di cincin samar.
"Coronagraph ACS menawarkan kontras yang tinggi, yang memungkinkan kita melihat struktur cincin terhadap silau terang dari Fomalhaut," kata Clampin. “Pengamatan ini saat ini mustahil dilakukan pada panjang gelombang yang dapat dilihat tanpa Teleskop Angkasa Hubble. Fakta bahawa kami dapat mengesannya dengan Hubble tidak dijangka, tetapi mengesankan. "
Kalas dan rakan-rakannya menggunakan Hubble dalam tempoh lima bulan pada tahun 2004? 17 Mei, 2 Ogos, dan 27 Oktober? untuk memetakan struktur cincin. Satu sisi cincin masih belum dapat digambarkan kerana ia melampaui bidang pandangan kamera ACS. Ahli astronomi akan menggunakan Hubble sekali lagi pada musim panas ini untuk memetakan keseluruhan gelanggang. Mereka menjangkakan bahawa data Hubble tambahan akan mengungkap apakah cincin itu memiliki celah atau tidak, yang mungkin dapat diatasi oleh pengaruh gravitasi badan yang tidak terlihat. Pendedahan yang lebih lama dan lebih dalam juga dapat menunjukkan sama ada cincin itu mempunyai diameter yang lebih lebar daripada yang dilihat sekarang. Sebagai tambahan, para astronom akan mengukur warna cincin untuk menentukan sifat fizikalnya, termasuk komposisinya.
Peta pelepasan termal Fomalhaut sebelumnya menunjukkan bahawa satu sisi cincin lebih panas daripada sisi lain, yang menunjukkan bahawa cincin itu berada di tengah sekitar setengah jarak yang diukur oleh Hubble. Perbezaan ini dapat dijelaskan oleh fakta bahawa gambar ACS Hubble dari struktur cincin 100 kali lebih tajam daripada pemerhatian panjang gelombang yang lebih panjang, dan dengan itu, menghasilkan hasil yang jauh lebih tepat. Atau perbezaan mungkin menunjukkan bahawa ukuran cincin kelihatan berbeza pada panjang gelombang yang lain.
Cincin debu Fomalhaut ditemui pada tahun 1983 dalam pemerhatian yang dibuat oleh Satelit Astronomi Infra merah (IRAS) NASA. Sistem ini adalah sasaran yang menarik untuk teleskop masa depan seperti Teleskop Angkasa James Webb dan Pencari Planet Terestrial, kata Kalas.
Sumber Asal: Siaran Berita Hubble
