Untuk pertama kalinya sebuah eksoplanet orbitnya terlihat terpisah begitu jauh dari bintang induknya. Sangat jauh, hingga dapat dikaitkan dengan Planet Sembilan di tata surya kita yang masih dalam pencarian.
Planet 9 adalah sebuah objek yang terletak di wilayah terluar dari tata surya, memiliki massa 10 kali Bumi serta dihipotesiskan telah menyebabkan anomali pada orbit berbagai objek trans Neptunian atau yang dikenal dengan TNO (trans-Neptunian objects). Karena massanya tersebut, planet ini dapat menimbulkan efek gravitasi pada pola yang tidak biasa dalam orbit TNO. TNO adalah objek-objek di tata surya yang jaraknya lebih jauh daripada planet Neptunus.
Eksoplanet ini dikenal sebagao HD 106906 b, ditemukan di tahun 2013. Begitu jauh terpisah dari bintangnya yang bernama HD 106906. Ukurannya sekitar 11 kali massa Jupiter, atau 3.500 kali massa Bumi. Ia juga berada di lokasi yang sangat tidak terduga. Jauh melebihi medan debu dari sebuah sistem planet dan memilki kemiringan sudut hingga sekitar 21 derajat.
Gambar bintang yang diambil melalui Teleskop Magellan di Chili mengungkapkan sesuatu yang unuik. Sebuah planet yang bersinar dari panas internalnya sendiri dan berada pada jarak yang sangat jauh dari bitang binernya. Yaitu, 737 kali lebih jauh daripada jarak Bumi dari matahari.
Apakah eksoplanet ini akan tetap berada dalam orbit bintang binernya, atau sedang dalam perjalanannya terhempas keluar dan tidak akan pernah kembali lagi?
Para astronom berupaya menjawab pertanyaan besar ini. Melalui hasil penelitiannya yang telah mereka terbitkan di Astronomical Journal. Mereka melacak posisi planet ini secara tepat selama 14 tahun. Lalu menentukan bahwa planet itu kemungkinan besar masih terikat pada orbit bintangnya. Jika Bumi mengitari matahari dalam setahun, maka planet ini harus merayap sangat lambat di sepanjang orbitnya dalam 15.000 tahun. Hal itu disebabkan tarikan gravitasi yang sangat lemah dari bintang induknya yang lokasinya sangat jauh darinya.
“Ini menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana planet-planet ini bisa muncul di sana dan terpisah yang begitu jauh,” kata Meiji Nguyen dari UC Berkeley dan penulis utama. “Apakah ia terpisah dari tata surya bagian dalamnya? Atau, apakah itu memang terbentuk di luar sana?”
Menurut penulis senior Paul Kalas dari University of California, Berkeley, asisten profesor astronomi, kemiripannya dengan orbit Planet Sembilan yang diusulkan menunjukkan bahwa planet-planet yang sangat jauh ini benar-benar ada. Dan mereka mungkin terbentuk dalam puluhan juta tahun pertamanya dari kehidupan sebuah bintang. Dan berdasarkan penemuan terbaru tim lainnya terkait HD 106906, planet ini tampaknya mendukung sebuah skenario di mana bintang yang melewatinya juga bisa memengaruhi.
Efek gravitasi dari bintang kembar yang berputar kemudian menendangnya ke orbit eksentrik yang hampir melemparkannya keluar dari sistem dan menuju ke ruang hampa antarbintang. Kemudian bintang yang lewat dari luar sistem menstabilkan orbit exoplanet dan mencegahnya meninggalkan sistem asalnya.
“Sesuatu terjadi sangat awal yang mulai menghempaskan planet dan komet ke luar, dan kemudian ada bintang yang lewat yang menstabilkan orbitnya,” katanya. “Kami perlahan mengumpulkan bukti yang diperlukan untuk memahami keragaman eksoplanet dan bagaimana hal itu berkaitan dengan aspek membingungkan dari tata surya kita sendiri.”
HD 106906 adalah sistem bintang biner yang terletak di arah konstelasi Crux. Para astronom telah mempelajarinya secara ekstensif selama 15 tahun terakhir karena cakram debunya yang menonjol, yang memungkinkan sebuah planet dilahirkan.
Kalas, yang mencari planet dan cakram debu di sekitar bintang-bintang muda, memimpin tim yang menggunakan Gemini Planet Imager pada Teleskop Gemini Selatan untuk mendapatkan gambar pertama dari cakram puing-puing bintang tersebut.
Pada tahun 2015, pengamatan ini memberikan bukti yang mengarahkan para ahli teori untuk mengusulkan bahwa planet teresebut terbentuk begitu dekat dengan bintang binernya. Lalu terhempas karena interaksi gravitasi dengan bintang binernya sendiri. Buktinya, cakram debu luar bintang dan sabuk komet bagian dalamnya memilki kemiringan tertentu, menunjukkan bahwa ada sesuatu – planet ini – yang mengganggu simetrinya.
“Idenya adalah bahwa setiap kali planet mendekati bintang biner, materi di dalam cakram akan teraduk,” kata anggota tim Robert De Rosa dari European Southern Observatory di Santiago, Chili.
“Jadi, setiap kali planet muncul, ia memotong cakram dan mendorongnya ke salah satu sisi. Skenario ini telah diuji dengan simulasi sistem ini dengan planet pada orbit yang sama – ini sebelum kita tahu apa orbitnya planet itu.”
Masalahnya, seperti yang ditunjukkan oleh mereka yang mensimulasikan interaksi planet semacam itu, bahwa sebuah planet biasanya akan dikeluarkan dari sistem sepenuhnya. Berakhir menjadi sebuah planet pengembara. Sebagian interaksi lainnya, adalah kemungkinan dari bintang yang lewat. Ini diperlukan untuk menstabilkan orbit planet seperti HD 106906 b.
Skenario serupa telah diajukan untuk pembentukan Planet Sembilan: bahwa interaksinya dengan sebuah planet raksasa kita di awal sejarah tata surya kita menendangnya keluar dari tata surya bagian dalam, setelah itu bintang-bintang yang lewat di gugus lokal kita menstabilkan orbitnya.
Kalas melakukan pencarian bintang yang lewat seperti itu terkait dengan HD 106906 b, dan tahun lalu dia dan De Rosa dari Universitas Stanford, melaporkan menemukan beberapa bintang terdekat yang akan terhempas oleh sistem planet 3 juta tahun sebelumnya, mungkin memberikan dorongan yang dibutuhkan untuk menstabilkan orbit planetnya.
Sekarang, dengan pengukuran yang tepat dari orbit planet antara tahun 2004 hingga 2018, Nguyen, de Rosa dan Kalas memberikan bukti bahwa planet tersebut kemungkinan besar berada dalam orbit yang stabil, tetapi sangat elips, di sekitar bintang binernya.
“Fakta bahwa hasil kami konsisten dengan prediksi, menurut saya, merupakan bukti kuat bahwa planet ini memang terikat. Di masa depan, pengukuran kecepatan radial diperlukan untuk mengkonfirmasi temuan kami.” kata Nguyen.
“Kami dapat memanfaatkan astrometri yang sangat tepat dari teleskop Gaia untuk menyimpulkan di mana bintang utama seharusnya berada dalam citra Hubble kami, dan kemudian mengukur posisi pasangannya agak sepele,” kata Nguyen.
Tim peneliti juga menemukan bahwa orbit sebenarnya miring jauh lebih parah ke bidang cakram, yaitu antara 36 hingga 44 derajat. Pada pendekatan terdekatnya terhadap bintang biner, orbit elipsnya akan membawanya tidak lebih dekat dari sekitar 500 SA dari bintang-bintang, menyiratkan bahwa ia tidak berpengaruh pada planet di dalam yang juga dicurigai sebagai bagian dari sistem. Itu juga terjadi pada Planet Sembilan, yang tidak memiliki efek teramati pada salah satu dari delapan planet matahari kita.
“Yang menurut saya benar-benar membuat HD 106906 unik adalah bahwa ini adalah satu-satunya planet ekstrasurya yang kami ketahui yang langsung tergambar, dikelilingi oleh cakram puing, relatif tidak sejajar dengan sistemnya dan terpisah jauh,” kata Nguyen. “Inilah yang menjadikannya satu-satunya kandidat yang sejauh ini kami temukan yang orbitnya dianalogikan dengan hipotesis Planet Sembilan.”
