Lalat bintang 3 juta tahun lalu dapat membantu memahami bentuk tata surya kita

Aspek yang tidak biasa dari tata surya kita - termasuk keberadaan Planet 9 yang mungkin jauh dari Matahari - mungkin merupakan hasil dari pendekatan yang dekat dari bintang lain selama masa pertumbuhannya.

Aspek lain dari tata surya - seperti awan yang menyelimuti komet dan orbit aneh planet kerdil - mungkin juga merupakan hasil dari interaksi erat yang melemparkan benda-benda berantakan.

Pertanyaannya adalah; apakah bintang-bintang terbang seperti itu mampu mengetuk planet, komet, dan asteroid yang miring serta mengubah seluruh sistem planet?

Bintang HD 106906 biner menampung disk debu asimetris yang misterius dan asimetris dan planet ekstrasurya HD 106906 b yang terletak sangat jauh dari biner dan disk. Tutup flybys oleh bintang-bintang lain bisa secara gravitasi mengganggu planet dan para peneliti menemukan bahwa dua bintang terang di kanan atas lewat dekat HD 106906 sekitar 3 Myr tahun yang lalu. (Paul Kalas, UC Berkeley)

Para astronom UC Berkeley dan Stanford University berpikir mereka telah menemukan bukti jawaban atas pertanyaan ini dalam sistem biner jarak jauh yang mereka diskusikan dalam sebuah makalah baru yang diterbitkan di The Astronomical Journal.

Dalam sistem yang dimaksud - HD 106906 terletak sekitar 300 tahun cahaya dari Bumi ke arah rasi bintang Crux - sebuah planet yang mengorbit bintang biner muda mungkin telah terganggu oleh sepasang bintang lain yang berseluncur terlalu dekat dengan sistem antara 2 dan 3 juta tahun yang lalu, segera setelah planet terbentuk dari piringan debu dan gas yang berputar.

Jika dikonfirmasi, ini mendukung argumen bahwa kesalahan bintang dekat membantu memahat sistem planet dan dapat menentukan apakah mereka memiliki planet dengan orbit yang stabil atau tidak.

Paul Kalas, profesor astronomi tambahan UC Berkeley, mengatakan, ”Salah satu misteri yang muncul dari studi tentang planet ekstrasurya adalah bahwa kita melihat sistem di mana planet-planet tidak selaras, meskipun mereka dilahirkan dalam cakram bundar yang datar dan bundar.

"Mungkin tsunami kosmik menghantam sistem ini dan menata ulang segalanya tentang mereka, tapi kami belum punya bukti. Makalah kami memberikan bukti pengamatan langka untuk salah satu dari flybys ini dengan lembut mempengaruhi salah satu sistem planet di galaksi. "

Para astronom sudah mencari penerbangan bintang di masa lalu tata surya kita, tetapi karena itu kemungkinan terjadi 4,6 miliar tahun yang lalu, sebagian besar bukti menjadi dingin. Sistem bintang yang dipelajari para astronom, yang diidentifikasi hanya dengan angka HD 106906 dan terletak sekitar 300 tahun cahaya dari Bumi ke arah rasi bintang Crux, sangat muda, hanya sekitar 15 juta tahun.

Bintang-bintang yang lewat mungkin telah memengaruhi tata surya muda kita, yang menghitung orbit komet yang jauh di awan Oort, objek Sabuk Kuiper seperti Sedna, dan Planet Nine yang hipotetis. Sebuah studi baru yang diterbitkan oleh astronom Robert De Rosa dan Paul Kalas menyajikan penemuan dua bintang yang terbang oleh bintang biner HD 106906, mungkin menjelaskan mengapa planet gas raksasa yang jauh planet HD 106906 b tetap dalam orbit yang stabil alih-alih menjadi objek antarbintang seperti itu sebagai 'Oumuamua (Paul Kalas, UC Berkeley)

Terbang layang, bintang-bintang jahat dan planet-planet nomad

Kalas - yang mempelajari sistem planet muda yang baru terbentuk untuk mencoba memahami apa yang terjadi di tahun-tahun awal tata surya kita - pertama kali difokuskan pada HD 106906 pada 2015 setelah ditemukan memiliki planet besar di orbit yang sangat tidak biasa.

Planet ini, dijuluki HD 106906 b, memiliki massa sekitar 11 kali dari Jupiter, dan mengorbit HD 106906 - baru-baru ini dinyatakan sebagai bintang biner - dalam orbit 738 kali lebih lebar dari Bumi dan berujung sekitar 21 derajat dari bidang disk yang berisi semua materi lain di sekitar bintang.

Kalas menggunakan Imager Planet Gemini pada Teleskop Gemini di Andes Chili dan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk melihat lebih dekat pada HD 106906 dan menemukan bahwa bintang itu juga memiliki sabuk komet miring, juga. Orbit planet yang aneh dan fakta bahwa piringan debu itu sendiri asimetris menunjukkan bahwa ada sesuatu yang mengganggu sistem muda.

Imager Planet Gemini di teleskop Gemini Selatan. Dalam foto tersebut, GPI terdiri dari tiga komponen mirip kotak yang terpasang pada teleskop dan tergantung paling dekat dengan lantai observatorium. Komponen seperti kotak lainnya pada teleskop adalah instrumen lainnya. (Manuel Paredes / Observatorium Gemini / AURA)

Kalas dan rekan-rekannya - termasuk Robert De Rosa, mantan postdoc UC Berkeley yang sekarang menjadi ilmuwan riset di Institut Kavli untuk Partikel Astrofisika dan Kosmologi - mengusulkan bahwa planet itu telah dikeluarkan dari tata surya dengan interaksi dengan yang lain yang belum -tidak terlihat planet dalam sistem atau oleh bintang yang lewat.

Kalas dan De Rosa sekarang percaya bahwa keduanya terjadi: Planet ini ditendang ke orbit eksentrik ketika hampir mendekati bintang biner sentral, sebuah skenario yang diusulkan pada tahun 2017 oleh ahli teori Laetitia Rodet dan kolaboratornya dari Observatory Grenoble di Perancis.

Tendangan gravitasi berulang dari biner akan dengan cepat mengeluarkan planet ke ruang antarbintang, tetapi bintang-bintang yang lewat menyelamatkan planet dengan mendorong orbitnya ke jarak yang lebih aman dari biner.

Observatorium ruang Gaia memberi mereka data yang mereka butuhkan untuk menguji hipotesis mereka. Gaia, diluncurkan pada 2012 oleh Badan Antariksa Eropa, mengumpulkan pengukuran tepat jarak, posisi dan gerak untuk 1,3 miliar bintang di Galaksi Bimasakti, katalog 10.000 kali lebih besar dari pendahulu Gaia, Hipparcos.

Kalas dan De Rosa mengumpulkan informasi Gaia tentang 461 bintang dalam gugus yang sama dengan HD 106906 dan menghitung posisi mereka mundur dalam waktu - membalikkan jam kosmik, sehingga untuk berbicara - dan menemukan bahwa sistem bintang biner lain mungkin telah mendekati cukup dekat 3 juta tahun yang lalu untuk mengubah sistem planet.

Penampakan teleskop ruang angkasa Gaia (ESA) oleh seorang seniman

Kalas mengatakan: "Apa yang telah kita lakukan di sini adalah menemukan bintang-bintang yang dapat memberikan HD 106906 b tendangan gravitasi tambahan, tendangan kedua sehingga menjadi berumur panjang, seperti halnya Planet Nine yang hipotetis di tata surya kita. ”

Mereka juga menemukan juga bahwa bintang biner datang pada lintasan yang berjarak sekitar 5 derajat dari disk sistem, membuatnya bahkan lebih mungkin bahwa pertemuan tersebut memiliki dampak yang kuat dan tahan lama pada HD 106906.

Tendangan ganda semacam itu mungkin penting untuk menstabilkan planet, asteroid, dan komet di sekitar bintang. Seperti yang dijelaskan Kalas: “Mempelajari sistem planet HD 106906 seperti kembali ke masa lalu untuk menyaksikan awan komet Oort terbentuk di sekitar bintang muda kita.

“Planet raksasa kita sendiri secara gravitasi menendang komet yang tak terhitung jumlahnya ke arah jarak yang jauh. Banyak yang terlontar sepenuhnya, menjadi benda antarbintang seperti Oumuamua, tetapi yang lain dipengaruhi oleh bintang yang lewat. Tendangan kedua yang dilakukan oleh flyby bintang dapat melepaskan orbit komet dari setiap pertemuan lebih lanjut dengan planet-planet, menyelamatkannya dari prospek pengusiran. Rantai peristiwa ini melestarikan material tata surya paling primitif dalam pembekuan jauh dari matahari selama miliaran tahun. "

Kalas - yang berharap bahwa pengamatan di masa depan, seperti katalog terbaru pengukuran Gaia, akan mengklarifikasi pentingnya flyby pada HD 106906 - mengatakan: "Kami mulai dengan 461 tersangka dan menemukan dua yang berada di lokasi kejahatan.

"Peran pasti mereka akan terungkap ketika kita mengumpulkan lebih banyak bukti."

Penelitian asli: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab0109/meta

Komentar

Awalnya diterbitkan di sciscomedia.co.uk pada 1 Maret 2019.