Sejak Kepler teleskop angkasa mula menemui ribuan eksoplanet di galaksi kita, para astronom telah menantikan hari ketika misi generasi berikutnya dikerahkan. Ini termasuk yang dinanti-nantikan Teleskop Angkasa James Webb, yang dijadualkan ke angkasa pada 2019, tetapi juga banyak observatorium darat yang sedang dibangun.
Salah satunya ialah projek Exoplanets in Transits dan Atmospheres (ExTrA) mereka, yang merupakan tambahan terbaru untuk La Silla Observatory ESO di Chile. Dengan menggunakan Kaedah Transit, kemudahan ini akan bergantung pada tiga teleskop 60 sentimeter (23,6 inci) untuk mencari eksoplanet berukuran Bumi di sekitar bintang jenis M (kerdil merah) di Galaksi Bima Sakti. Minggu ini, kemudahan itu dimulakan dengan mengumpulkan cahaya pertamanya.
Kaedah Transit (aka. Transit Fotometri) terdiri daripada bintang pemantauan untuk penurunan berkala dalam kecerahan. Penurunan ini disebabkan oleh planet yang melintas di depan bintang (alias transit) berbanding dengan pemerhati. Pada masa lalu, mengesan planet di sekitar bintang jenis M menggunakan kaedah ini telah mencabar kerana kerdil merah adalah kelas bintang terkecil dan paling malap di Alam Semesta yang diketahui dan memancarkan sebahagian besar cahaya mereka dalam jalur inframerah dekat.
Namun, bintang-bintang ini juga terbukti menjadi harta karun ketika datang ke eksoplanet berbatu, seperti Bumi. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, planet berbatu telah ditemui di sekitar bintang seperti Proxima Centauri dan Ross 128, sementara TRAPPIST-1 memiliki sistem tujuh planet berbatu. Di samping itu, terdapat kajian yang menunjukkan bahawa planet berbatu yang berpotensi dihuni mungkin sangat umum di sekitar bintang kerdil merah.
Tidak seperti kemudahan lain, projek ExTrA sangat sesuai untuk melakukan tinjauan untuk planet-planet di sekitar dwrf merah kerana lokasinya di pinggiran Gurun Atacama di Chile. Sebagai Xavier Bonfils, penyelidik utama projek itu, menjelaskan:
“La Silla dipilih sebagai rumah teleskop kerana keadaan atmosfera yang sangat baik di laman web ini. Jenis cahaya yang kita amati - inframerah dekat - sangat mudah diserap oleh atmosfera Bumi, jadi kita memerlukan keadaan paling kering dan gelap. La Silla sangat sesuai dengan spesifikasi kami.”
Di samping itu, kemudahan ExTrA akan bergantung pada pendekatan baru yang melibatkan penggabungan fotometri optik dengan maklumat spektroskopi. Ini terdiri daripada tiga teleskopnya yang mengumpulkan cahaya dari bintang sasaran dan empat bintang pendamping untuk perbandingan. Cahaya ini kemudian disalurkan melalui gentian optik ke dalam spektrograf pelbagai objek untuk menganalisisnya dalam panjang gelombang yang berbeza.
Pendekatan ini meningkatkan tahap ketepatan yang dapat dicapai dan membantu mengurangkan kesan mengganggu atmosfer Bumi, serta potensi kesalahan yang diperkenalkan oleh instrumen dan pengesan. Di luar matlamat hanya untuk mencari planet yang melintas di depan bintang kerdil merah mereka, teleskop ExTrA juga akan mengkaji planet yang dijumpainya untuk menentukan komposisi dan atmosfera mereka.
Ringkasnya, ia akan membantu menentukan sama ada planet ini benar-benar dapat dihuni atau tidak. Seperti yang dijelaskan oleh Jose-Manuel Almenara, ahli pasukan ExTrA:
“Dengan ExTrA, kita juga dapat menjawab beberapa persoalan asas mengenai planet di galaksi kita. Kami berharap dapat meneroka betapa umum planet ini, tingkah laku sistem pelbagai planet, dan jenis persekitaran yang membawa kepada pembentukannya,”
Potensi untuk mencari planet ekstra suria di sekitar bintang kerdil merah adalah peluang besar bagi para astronom. Bukan hanya bintang yang paling biasa di Alam Semesta, merangkumi 70% bintang di galaksi kita sahaja, mereka juga sangat lama. Walaupun bintang seperti Matahari kita mempunyai jangka hayat sekitar 10 bilion tahun, kerdil merah mampu bertahan dalam fasa urutan utamanya hingga 10 trilion tahun.
Atas sebab-sebab ini, ada yang berpendapat bahawa bintang jenis M adalah pertaruhan terbaik kita untuk mencari planet yang dapat dihuni dalam jangka masa panjang. Pada masa yang sama, ada pertanyaan yang belum dapat diselesaikan mengenai apakah planet yang mengorbit bintang kerdil merah dapat tinggal lama, kerana kebolehubahan dan kecenderungan mereka untuk berkobar. Tetapi dengan ExTrA dan instrumen generasi seterusnya yang mula beroperasi, para astronom mungkin dapat menjawab persoalan yang membakar ini.
Sebagai Bonfils dengan senang hati meletakkannya:
“Dengan teleskop generasi akan datang, seperti Teleskop Sangat Besar ESO, kita mungkin dapat mengkaji atmosfera eksoplanet yang dijumpai oleh ExTra untuk cuba menilai daya maju dunia ini untuk menyokong kehidupan seperti yang kita ketahui. Kajian mengenai eksoplanet membawa apa yang pernah menjadi fiksyen sains ke dalam dunia sains.”
ExTrA adalah projek Perancis yang dibiayai oleh Majlis Penyelidikan Eropah dan French Agence National de la Recherche dan teleskopnya akan dikendalikan dari jarak jauh dari Grenoble, Perancis. Juga, pastikan untuk menikmati video ExTrA ini dalam talian, dengan hormat dari ESOcast:
