Bagaimana Sinar-X Mengungkap Tempat Aman bagi Kehidupan

Para astronom menggunakan Chandra dan XMM-Newton untuk mengevaluasi apakah bintang-bintang terdekat memancarkan tingkat radiasi yang sesuai dengan exoplanet yang dapat dihuni.

Read Also

2 penyelundup manusia masing-masing dijatuhi hukuman 9 tahun penjara di Spanyol karena kematian migran akibat tenggelam

18 Apr 2024

Penelitian ini bertujuan untuk membantu memprioritaskan bintang-bintang untuk pencitraan terperinci dengan teleskop masa depan, dengan fokus pada bintang-bintang yang tingkat radiasinya dapat mendukung atmosfer planet yang mendukung kehidupan.

Menjelajahi Kelayakan Huni Eksoplanet dengan Teleskop Canggih

Menggunakan NASAObservatorium Sinar-X Chandra milik ESA danBadan Antariksa Eropa‘s) XMM-Newton, para astronom tengah meneliti apakah bintang-bintang di dekatnya dapat menjadi tempat tinggal bagi eksoplanet yang dapat dihuni, berdasarkan apakah bintang-bintang tersebut memancarkan radiasi yang dapat menghancurkan kondisi potensial bagi kehidupan seperti yang kita ketahui. Jenis penelitian ini akan membantu memandu pengamatan dengan teleskop generasi berikutnya yang bertujuan untuk membuat gambar pertama planet seperti Bumi.

Sebuah tim peneliti meneliti bintang-bintang yang cukup dekat dengan Bumi sehingga teleskop masa depan dapat mengambil gambar planet-planet di zona yang disebut zona layak huni, yang didefinisikan sebagai orbit di mana planet-planet tersebut dapat memiliki air cair di permukaannya.

Read Also

Partai Demokrat berharap Biden bisa mendapat dukungan dari hasil pemilu di bawah peta legislatif baru Wisconsin

31 Mar 2024

Menganalisis Potensi Kelayakan Huni Melalui Radiasi Bintang

Citra planet apa pun akan berupa titik cahaya tunggal dan tidak akan secara langsung memperlihatkan fitur permukaan seperti awan, benua, dan lautan. Namun, spektrumnya — jumlah cahaya pada panjang gelombang yang berbeda — akan mengungkapkan informasi tentang komposisi permukaan dan atmosfer planet.

Ada beberapa faktor yang memengaruhi apa yang dapat membuat sebuah planet cocok untuk kehidupan seperti yang kita ketahui. Salah satu faktor tersebut adalah jumlah sinar-X dan sinar ultraviolet berbahaya yang diterimanya dari bintang induknya, yang dapat merusak atau bahkan menghilangkan atmosfer planet tersebut.

Peta tiga dimensi bintang di dekat Matahari yang cukup dekat dengan Bumi sehingga planet-planet di zona layak huni dapat langsung dicitrakan menggunakan teleskop masa depan. Planet-planet di zona layak huni bintang-bintangnya kemungkinan memiliki air cair di permukaannya. Sebuah studi dengan Chandra dan XMM-Newton terhadap beberapa bintang ini (ditunjukkan dalam lingkaran biru) menunjukkan bintang-bintang yang kemungkinan besar memiliki eksoplanet layak huni di sekitarnya berdasarkan kondisi kedua — apakah mereka menerima radiasi mematikan dari bintang-bintang yang mereka orbit. Kredit: Cal Poly Pomona/B. Binder; NASA/CXC/M.Weiss

Metodologi Penelitian dan Pengamatan Stellar

“Tanpa mengidentifikasi sinar-X dari bintang induknya, kita akan kehilangan elemen kunci yang menentukan apakah sebuah planet benar-benar layak huni atau tidak,” kata Breanna Binder dari California State Polytechnic University di Pomona yang memimpin penelitian tersebut. “Kita perlu melihat jenis dosis sinar-X yang diterima planet-planet ini.”

Binder dan rekan-rekannya memulai dengan membuat daftar bintang yang cukup dekat dengan Bumi sehingga teleskop berbasis darat dan antariksa masa depan dapat mengambil gambar planet-planet di zona layak huni. Teleskop masa depan ini meliputi Habitable Worlds Observatory dan teleskop sangat besar berbasis darat.

Temuan dan Implikasi bagi Penemuan Exoplanet di Masa Depan

Berdasarkan pengamatan sinar-X pada beberapa bintang ini menggunakan data dari Chandra dan XMM-Newton, tim Binder meneliti bintang mana yang dapat menampung planet dengan kondisi yang mendukung terbentuknya dan berkembangnya kehidupan.

Tim tersebut mempelajari seberapa terang bintang dalam sinar-X, seberapa energik sinar-X, dan seberapa banyak dan seberapa cepat sinar-X berubah dalam keluaran sinar-X, misalnya, karena flare. Sinar-X yang lebih terang dan lebih energik dapat menyebabkan lebih banyak kerusakan pada atmosfer planet yang mengorbit.

Mengoptimalkan Pemilihan Target untuk Teleskop Generasi Berikutnya

“Kami telah mengidentifikasi bintang-bintang yang lingkungan radiasi sinar-X zona layak huninya mirip atau bahkan lebih ringan daripada lingkungan tempat Bumi berevolusi,” kata Sarah Peacock, salah satu penulis studi dari University of Maryland, Baltimore County. “Kondisi seperti itu mungkin memainkan peran penting dalam mempertahankan atmosfer yang kaya seperti yang ditemukan di Bumi.”

Para peneliti menggunakan data yang tersedia di arsip dari hampir 10 hari pengamatan Chandra dan sekitar 26 hari pengamatan XMM untuk memeriksa perilaku sinar-X dari 57 bintang di dekatnya, beberapa di antaranya memiliki planet yang diketahui. Sebagian besar dari planet-planet ini adalah planet raksasa seperti JupiterBahasa Indonesia: Saturnatau Neptunussementara hanya segelintir planet atau kandidat planet yang massanya mungkin kurang dari dua kali massa Bumi.

Kemungkinan ada lebih banyak planet yang mengorbit bintang dalam sampel tersebut, terutama yang ukurannya mirip dengan Bumi, yang sejauh ini belum terdeteksi. Studi transit, yang mencari penurunan kecil dalam cahaya saat planet melintas di depan bintangnya dari sudut pandang kita, melewatkan banyak planet karena diperlukan geometri khusus untuk menemukannya. Ini berarti peluang mendeteksi planet yang transit dalam sampel bintang yang kecil rendah; hanya satu planet ekstrasurya dalam sampel diambil oleh transit.

Teknik utama lainnya untuk mendeteksi planet adalah melalui deteksi goyangan bintang yang disebabkan oleh planet-planet yang mengorbitnya, dan teknik ini terutama sensitif untuk menemukan planet raksasa yang relatif dekat dengan bintang induknya.

“Kami tidak tahu berapa banyak planet yang mirip Bumi yang akan ditemukan dalam gambar dengan teleskop generasi berikutnya, tetapi kami tahu bahwa mengamati waktu di sana akan sangat berharga dan sangat sulit diperoleh,” kata salah satu penulis Edward Schwieterman dari University of California di Riverside. “Data sinar-X ini membantu menyempurnakan dan memprioritaskan daftar target dan dapat memungkinkan gambar pertama planet yang mirip Bumi diperoleh dengan lebih cepat.”

Hasil ini dipresentasikan pada pertemuan ke-244 Masyarakat Astronomi Amerika di Madison, Wisconsin.

Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall milik NASA mengelola program Chandra. Pusat Sinar-X Chandra milik Smithsonian Astrophysical Observatory mengendalikan sains dari Cambridge, Massachusetts, dan operasi penerbangan dari Burlington, Massachusetts.