James Webb Area Telescope Mencetak Rekor dengan Mengamati Planet Ekstrasurya Bermassa Terendah

TELESKOP Luar Angkasa James Webb berhasil mendapatkan gambar langsung dari planet ekstrasurya dengan massa terendah di luar tata surya sejauh ini. Planet ini juga merupakan yang terdekat dengan bintangnya yang dapat diamati langsung oleh teleskop luar angkasa senilai US$10 miliar ini.

Pengamatan tersebut dilakukan dalam “perlombaan melawan waktu,” karena planet ekstrasurya atau “eksoplanet” ini hampir menghilang di balik cahaya terang bintang induknya, mungkin selama satu dekade.

Planet AF Leporis b (AF Lep b) memang sering mencatatkan rekor. Pada tahun 2023, eksoplanet ini menjadi planet dengan massa terendah di luar tata surya yang ditemukan melalui pengamatan langsung. Kemudian, AF Lep b menjadi planet dengan massa terendah yang massanya diukur melalui “astrometri,” sebuah teknik yang memantau pergerakan bintang selama bertahun-tahun untuk mendeteksi “goyangan” yang disebabkan tarikan gravitasi planet yang mengorbit.

Baca juga: Penemuan Eksoplanet, Dunia Uap Pertama yang Diungkap Teleskop James Webb

AF Lep b merupakan eksoplanet muda yang diperkirakan baru berusia 23 juta tahun. Jika angka itu terdengar tua, perlu diingat Bumi diperkirakan berusia 4,6 miliar tahun. AF Lep b memiliki massa sekitar 3,2 kali lebih besar dari Jupiter dan lebar sekitar 1,2 kali ukuran raksasa fuel di tata surya kita.

“AF Lep b berada di batas terdepan yang masih bisa dideteksi. Meskipun JWST sangat sensitif, ukurannya lebih kecil daripada teleskop terbesar yang kita miliki di Bumi,” ujar peneliti dari College of Texas di Austin, Kyle Franson, dalam sebuah pernyataan. “Kami mengamati pada panjang gelombang yang lebih panjang, yang membuat objek terlihat lebih kabur. Menjadi sulit untuk memisahkan satu sumber dari sumber lain ketika keduanya tampak sangat berdekatan.”

Namun, meskipun berada 88 tahun cahaya dari Bumi, AF Lep b masih terlihat oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) hanya sebagai titik kecil. Beruntung, astronom masih bisa belajar banyak dari titik kecil tersebut.

Baca juga: Astronom Temukan Lubang Hitam Purba Tertua, Berusia Miliaran Tahun

Seperti kunang-kunang di mercusuar

Sejak penemuan exoplanet pertama pada tahun 1990an, katalog exoplanet telah berkembang menjadi lebih dari 6.000 entri, dan ribuan lainnya menunggu konfirmasi. Namun, sangat sedikit dari planet ekstrasurya ini yang telah diamati secara langsung.

Sebagian besar eksoplanet terdeteksi melalui efeknya terhadap bintang induk mereka, baik ketika mereka memblokir cahaya saat melintas di depan bintang mereka atau melalui tarikan gravitasi yang mereka berikan pada bintang tersebut.

Baca juga: Temuan Terbaru Teleskop James Webb Perkuat Harapan Adanya Kehidupan di Europa

Ini karena saat dilihat dari jarak beberapa tahun cahaya, jarak sudut antara eksoplanet dan bintang induknya sangat kecil, membuatnya sulit dibedakan dan tertutup oleh cahaya bintang mereka. Hal ini bisa dibayangkan seperti berdiri di dek kapal yang berada di lepas pantai dan mencoba melihat cahaya kunang-kunang yang duduk di lampu mercusuar yang menyala terang.

JWST memiliki keunggulan dalam mengamati eksoplanet di sekitar bintang mereka dengan menggunakan instrumen yang disebut koronagraf. Alat ini memblokir cahaya dari bintang sehingga planet-planet yang mengorbit dapat diamati dengan lebih mudah. AF Lep b adalah kandidat yang baik untuk pengamatan semacam ini karena sebagai planet yang sangat muda, “cahaya kunang-kunang”-nya sangat kuat.

Tim astronom ini ingin mempelajari lebih lanjut tentang atmosfer eksoplanet ini karena dunia seperti AF Lep b dengan massa yang mirip dengan raksasa fuel di tata surya sangat langka. Namun, untuk melakukan hal tersebut, mereka harus bergerak cepat.

Baca juga: Teleskop James Webb Tangkap Penampakan Cincin halus Neptunus

Perlombaan melawan waktu bagi para astronom ini muncul karena raksasa fuel yang jauh tersebut saat ini berada sekitar delapan kali jarak antara Bumi dan Matahari dari bintangnya, tetapi orbitnya terlihat semakin dekat dari perspektif kita.

Pada jarak saat ini dari bintangnya, koronagraf memblokir 90% cahaya AF Lep, tetapi seiring planet semakin dekat dengan bintangnya, semakin banyak cahaya yang akan terblokir hingga planet tersebut tidak lagi dapat terlihat JWST, bahkan dengan alat ini.

Tim astronom bisa menunggu AF Lep b muncul kembali dari sisi lain bintangnya, tetapi dengan orbit selama 25 tahun Bumi, hal itu bisa memakan waktu lebih dari satu dekade sebelum bisa diamati lagi.

“Kebijakan umum selama ini adalah bahwa JWST lebih sensitif terhadap planet bermassa rendah yang berada pada orbit lebar dibandingkan fasilitas di darat, tetapi sebelum diluncurkan, kami tidak yakin apakah alat ini akan kompetitif pada jarak kecil,” kata anggota tim dan astronom dari College of Texas, Brendan Bowler, dalam pernyataan tersebut.

“Kami benar-benar mendorong instrumen ini ke batas kemampuannya.”

Tim ini menemukan dari pengamatan mereka bahwa AF Lep b memiliki atmosfer yang sangat aktif, dengan arus konveksi yang mencampurkan elemen antara lapisan bawah dan atas. Tim ini juga mendeteksi lebih banyak karbon monoksida dari yang mereka perkirakan di sekitar AF Lep b. Mereka menduga bahwa arus naik yang kuat menjadi satu-satunya cara untuk membawa fuel itu ke atmosfer atas planet ini.

Bagi tim, sangat menarik mempelajari lebih banyak tentang eksoplanet ini, tetapi yang lebih menggembirakan lagi adalah kenyataan bahwa pengamatan ini mungkin dilakukan. Penelitian ini memberikan bukti lebih lanjut bahwa JWST memberikan hasil yang melampaui ekspektasi.

“Dalam gambaran besar, knowledge ini diambil pada tahun kedua operasi JWST,” Bowler menyimpulkan. “Ini bukan hanya tentang planet yang kita ketahui sekarang. Ini juga tentang planet yang akan segera kita temukan. Ini adalah pertanda dari beberapa karya menarik yang akan kita lihat di tahun-tahun mendatang.

“Akan ada lebih banyak lagi yang akan datang.” (Ruang/Z-3)