2 hours ago
1
Astronom mengungkapkan Gliese 229B, yang selama ini dianggap sebagai satu "bintang gagal," ternyata terdiri dari dua bintang coklat yang saling mengorbit dengan jarak sangat dekat. (Caltech-IPAC)
SEBUAH objek kosmik yang telah lama dipelajari membuat para astronom terkejut. Bintang yang dikenal sebagai "bintang gagal" Gliese 229B ternyata terdiri dari dua "bintang coklat" yang saling mengorbit erat, bukan hanya satu.
Pengungkapan ini menjadikan Gliese 229B sebagai sistem biner bintang coklat pertama yang dikenal, yang memperbesar harapan sistem eksotis serupa mungkin ada di Bima Sakti dan menunggu untuk ditemukan. Penemuan ini juga menyelesaikan misteri lama mengenai Gliese 229B, menjelaskan mengapa bintang coklat ini terlihat terlalu redup dibandingkan massanya.
"Gliese 229B dianggap sebagai contoh utama bintang coklat," kata Jerry W. Xuan, peneliti dari California Institute of Technology (Caltech). "Sekarang kita tahu bahwa kita salah tentang sifat objek ini. Ternyata bukan satu, melainkan dua. Kita belum mampu menyelidiki pemisahan sedekat ini hingga sekarang."
Bintang coklat mendapat julukan "bintang gagal" karena mereka terbentuk dari awan gas dan debu yang runtuh seperti bintang "biasa," tetapi gagal mengumpulkan cukup massa untuk memicu fusi hidrogen menjadi helium di intinya. Gliese 229B berjarak 19 tahun cahaya dari Bumi dan mengorbit bintang kerdil merah bernama Gliese 229.
Pada 1995, Gliese 229B menjadi bintang coklat pertama yang dikenal, memperkenalkan astronom pada fenomena bintang gagal. Kini, objek ini juga memperkenalkan konsep baru tentang sistem biner bintang coklat yang sangat dekat.
Sulit untuk menyalahkan para astronom yang gagal membedakan dua tubuh pada Gliese 229B, yang sekarang dinamai Gliese 229Ba dan Gliese 229Bb. Mereka terpisah hanya sekitar 6,1 juta kilometer. Ini mungkin tampak sangat jauh, tetapi untuk perbandingan, jaraknya hanya 16 kali jarak antara Bumi dan bulan, dan sekitar 4% dari jarak antara Bumi dan matahari. Kedua bintang coklat di Gliese 229B begitu erat terikat sehingga mereka saling berputar setiap 12 hari sekali.
Penemuan ini, yang dilakukan tim astronom dari Caltech, menunjukkan Gliese 229B bukanlah satu objek dengan massa sekitar 70 kali lipat massa Jupiter, tetapi dua: satu bintang coklat dengan massa sekitar 38 kali lipat massa Jupiter, dan satu lagi dengan massa sekitar 34 kali lipat massa Jupiter. Sifat ganda Gliese 229B ini memunculkan pertanyaan tentang bagaimana sistem bintang coklat yang terikat erat dapat terbentuk.
"Penemuan bahwa Gliese 229B adalah biner tidak hanya menyelesaikan ketegangan yang diamati antara massanya dan luminositasnya, tetapi juga secara signifikan memperdalam pemahaman kita tentang bintang coklat, yang berada di garis batas antara bintang dan planet raksasa," kata Dimitri Mawet, Profesor Astronomi dari Caltech.
Menemukan Mata Rantai yang Hilang
Bintang coklat menarik bagi astronom karena, setidaknya dalam hal massa, mereka menjembatani kesenjangan antara planet terbesar dan bintang terkecil. Bintang gagal ini umumnya dianggap memiliki massa antara 13 hingga 80 kali massa Jupiter.
Mata rantai yang hilang antara bintang dan planet ini telah diprediksi sejak tahun 1960-an, tetapi baru pada pertengahan 1990-an astronom menemukan satu (atau dua, seperti yang kita ketahui sekarang) dalam bentuk Gliese 229B. Tim, termasuk Rebecca Oppenheimer yang juga terlibat dalam penemuan baru ini, menemukan bintang gagal tersebut.
Oppenheimer kini menjadi profesor di Departemen Astrofisika di Museum Sejarah Alam Amerika, namun tahun 1995, ia adalah mahasiswa pascasarjana di Caltech. Bersama rekan-rekannya, Oppenheimer menggunakan Observatorium Palomar untuk menemukan Gliese 229B memiliki metana di atmosfernya. Metana ini umum ditemukan pada planet gas raksasa, tetapi tidak pada bintang, yang mengisyaratkan bahwa Gliese 229B adalah mata rantai yang hilang antara planet dan bintang.
"Melihat objek pertama yang lebih kecil dari bintang mengorbit matahari lain adalah pengalaman yang sangat menggembirakan," kata Oppenheimer. "Ini memulai gelombang pencarian objek-objek aneh seperti itu, namun objek ini tetap menjadi teka-teki selama beberapa dekade."
Selama tiga dekade sejak penemuan Gliese 229B, astronom telah mempelajari sistem ini secara intensif, menemukan bahwa bahkan untuk sebuah bintang gagal, ia terlalu redup dibandingkan massanya. Ini membuat para ilmuwan menduga bahwa Gliese 229B haruslah dua bintang coklat, bukan satu. Namun, pengamatan sifat ganda ini masih sulit dilakukan oleh para astronom.
"Untuk menghindari perhatian para astronom selama 30 tahun, dua bintang coklat ini harus sangat dekat satu sama lain," jelas Xuan.
Xuan dan rekan-rekannya berhasil di mana astronom lain gagal dengan menggunakan dua instrumen berbeda yang terpasang pada Very Large Telescope (VLT) di wilayah gurun Atacama di utara Chili. Interferometer GRAVITY memungkinkan para peneliti memisahkan Gliese 229B menjadi dua tubuh, sementara Spectrograf Echelle Inframerah Resolusi Tinggi Kriogenik (CRIRES+) memungkinkan mereka mendeteksi spektrum cahaya dari kedua objek tersebut.
Alat ini mengungkapkan pergeseran merah dari salah satu bintang coklat, yang menunjukkan gerakan menjauhi Bumi, dan pergeseran biru dari bintang gagal lainnya, yang menunjukkan gerakan mendekati Bumi.
Dengan demikian, terungkaplah duo bintang coklat Gliese 229Ba dan Gliese 229Bb.
"Kedua dunia ini yang berputar mengelilingi satu sama lain sebenarnya lebih kecil dari Jupiter. Mereka akan tampak sangat aneh di langit malam kita jika kita memiliki sesuatu seperti itu di tata surya kita," kata Oppenheimer. "Ini adalah penemuan paling menarik dan mempesona dalam astrofisika substellar dalam beberapa dekade."
Meskipun pembentukan biner bintang coklat yang dekat ini masih menjadi teka-teki, mungkin saja awan gas dan debu yang runtuh yang melahirkan bintang gagal ini terpecah menjadi dua, menciptakan dua "benih" bintang coklat. Benih-benih ini kemudian dapat terikat secara gravitasi, yang menyebabkan lahirnya sistem Gliese 229B, dan sistem serupa lainnya yang masih menunggu untuk ditemukan.
"Fakta bahwa bintang coklat pendamping pertama yang dikenal adalah biner memberi harapan baik bagi upaya berkelanjutan untuk menemukan lebih banyak," tambah Xuan.
Tim tersebut kini bertujuan untuk mencari lebih banyak biner bintang coklat yang saling mengorbit dengan instrumen seperti Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) yang terletak di Observatorium W. M. Keck di Hawai'i. Mereka juga mungkin akan menggunakan High-resolution Infrared Spectrograph for Exoplanet Characterization (HISPEC), yang sedang dibangun di Caltech.
"Senang rasanya melihat bahwa hampir 30 tahun kemudian, ada perkembangan baru," kata Shri Kulkarni, Profesor Astronomi dan Ilmu Planet di Caltech, yang tidak terlibat dalam tim ini tetapi merupakan salah satu penemu awal Gliese 229B. "Kini, sistem biner ini kembali mengejutkan." (Space/Z-3)
