- Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) tercatat sebagai kasus pertama yang berhasil memotret langsung planet di luar Tata Surya
- Tim peneliti menilai benda langit tersebut sebagai kandidat eksoplanet setelah memblokir cahaya kuat dari bintang induk untuk mendeteksi sinyal inframerah yang samar
- Planet ini memiliki massa yang mendekati Saturnus dan mengorbit bintang TWA 7 pada jarak 50 kali lebih jauh
- Dengan koronagraf dan teknologi pemrosesan gambar khas teleskop ini, para peneliti memperoleh citra langsung, berbeda dari metode penemuan tidak langsung yang selama ini umum digunakan
- Penemuan ini dinilai sebagai titik balik penting untuk memahami keragaman dan evolusi sistem eksoplanet
Pemotretan langsung pertama eksoplanet oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST)
Deteksi sinyal inframerah dan penemuan kandidat eksoplanet
- Para astronom menemukan sumber cahaya inframerah yang samar di struktur cakram puing di sekitar bintang muda TWA 7, yang berjarak sekitar 111 tahun cahaya dari Bumi, melalui JWST
- Sumber cahaya ini kemungkinan besar adalah eksoplanet yang belum pernah tercatat secara resmi, dan jika terkonfirmasi, akan menjadi eksoplanet pertama yang dipotret langsung oleh JWST
Arti metode penemuan tidak langsung sebelumnya dan pemotretan langsung yang baru
- Sebagian besar eksoplanet yang ditemukan hingga kini telah dikonfirmasi melalui metode deteksi tidak langsung, seperti bayangan halus yang muncul saat planet melintas di depan bintang
- Menurut makalah yang baru dipublikasikan, ini tercatat sebagai kasus pertama Teleskop Luar Angkasa James Webb mengambil gambar langsung
Metode pengamatan dan peran koronagraf
- Planet di sekitar bintang yang jauh biasanya sangat sulit dikonfirmasi karena tertutup cahaya bintang pusat
- Tim peneliti menggunakan koronagraf yang memblokir cahaya bintang yang kuat untuk mengamati benda langit samar di sekitarnya, lalu menghilangkan silau yang tersisa dengan pemrosesan gambar canggih
- Dengan cara ini, sumber cahaya inframerah lemah di sekitar TWA 7 berhasil dipotret secara langsung
Karakteristik dan arti penting kandidat planet (TWA 7 b)
- Kemungkinan bahwa sumber cahaya inframerah yang diamati adalah galaksi latar belakang hanya sekitar 0,34%, sehingga sebagian besar bukti menunjukkan bahwa itu adalah eksoplanet baru bernama TWA 7 b
- Planet ini bermassa mirip Saturnus dan berada pada suhu sekitar 120 derajat (Fahrenheit) di bagian celah di antara tiga sabuk debu
- Jaraknya dari bintang adalah 50 kali jarak Bumi-Matahari
- Posisi dan massa planet tersebut tampaknya memengaruhi bentuk cakram puing, sehingga temuan ini juga mencakup penemuan tentang proses eksoplanet membentuk struktur cakram
Simulasi dan verifikasi tambahan
- Tim peneliti memvisualisasikan rupa sistem eksoplanet tersebut melalui simulasi komputer, dan hasilnya menunjukkan tingkat kecocokan yang tinggi dengan gambar teleskop
- Berdasarkan hal itu, tingkat keyakinan terhadap keberadaan planet tersebut meningkat
Cakrawala baru dalam riset sistem eksoplanet
- Pemotretan ini menunjukkan kemajuan penting dalam pencitraan langsung eksoplanet bermassa setara Saturnus
- Kinerja luar biasa Teleskop Luar Angkasa James Webb membuka kemungkinan baru untuk menelusuri eksoplanet bermassa rendah dan berjarak jauh yang sulit dijangkau dengan teknologi sebelumnya
- Penemuan seperti ini membantu meningkatkan pemahaman tentang proses pembentukan dan evolusi sistem eksoplanet
Kesimpulan
- Dr. Lagrange menilai hasil ini menunjukkan bahwa "planet dengan massa seperti ini dapat ditemukan tepat di lokasi yang diperkirakan," dan bahwa kemampuan observasi JWST telah membuka jendela baru bagi penelitian eksoplanet
- Dengan lebih banyak pengamatan langsung, riset tentang keragaman sistem planet dan cara evolusinya diperkirakan akan berkembang lebih aktif
1 komentar
Opini Hacker News
Kalau ada yang penasaran, saya ingin menjelaskan bahwa kita masih sangat jauh dari mendapatkan gambar planet ini (atau eksoplanet mana pun) dengan lebih dari 1 piksel
Untuk memotret planet ini pada resolusi 100x100 piksel (seukuran ikon kecil) dari jarak 110 tahun cahaya, dibutuhkan teleskop berdiameter sekitar 450 kilometer
Itu adalah batas fisik yang ditentukan oleh panjang gelombang cahaya
Pendekatan terbaik yang mungkin dilakukan adalah menempatkan dua node di luar angkasa sejauh 450 kilometer dan membuat interferometer optik yang tersinkronisasi hingga satu panjang gelombang, tetapi ini adalah tantangan rekayasa yang sangat sulit
Ada metode yang lebih baik daripada itu
Jika Matahari digunakan sebagai lensa gravitasi dan sebuah wahana ditempatkan pada titik 542 AU (satuan astronomi), maka resolusi hingga skala 25 kilometer pada permukaan planet yang berjarak 98 tahun cahaya bisa dicapai
Ini akan menjadi pekerjaan yang sangat besar dan memakan waktu lama, tetapi masih termasuk sesuatu yang tidak mustahil dengan teknologi manusia saat ini
Referensi: Solar gravitational lens - Wikipedia
Penjelasan misi NASA terkait: Direct multipixel imaging and spectroscopy of an exoplanet with a solar gravitational lens mission
Jika kita melepaskan syarat bahwa gambar harus diperoleh pada panjang gelombang yang terlihat oleh mata manusia, pencitraan dengan teleskop radio memungkinkan
Kita sebenarnya sudah punya kemampuan seperti itu, tetapi batasan interferometer radio adalah walaupun bisa memiliki apertur yang sangat besar, kontrasnya menjadi sangat rendah
Setelah semua sinyal dari bintang disingkirkan, sinyal planet diperkirakan akan tenggelam dalam noise
Masalah yang sama juga muncul pada interferometer optik
LIGO (detektor gelombang gravitasi yang terkenal) terdiri dari dua lengan sepanjang 4 km
Menurut halaman resmi LIGO, pada sensitivitas tertingginya alat ini dapat mendeteksi perubahan jarak antar cermin sebesar 1/10.000 lebar proton
Katanya ini setara dengan menangkap perubahan jarak hingga bintang terdekat (4,2 tahun cahaya) sebesar ketebalan rambut manusia
Jadi saya rasa menempatkan dua teleskop terpisah 450 km dan “sekadar” menyinkronkannya pada tingkat panjang gelombang cahaya tampak mungkin saja dilakukan jika uang terus digelontorkan
Saya jadi penasaran, untuk memotret sesuatu di sistem Alpha Centauri (berjarak 4,37 tahun cahaya), seberapa besar teleskop, cermin, atau lensa yang dibutuhkan
Saya juga penasaran apakah mungkin memindai area besar lalu menyusun banyak gambar kecil menjadi satu gambar utuh
Saya penasaran apakah yang saya katakan soal gambar eksoplanet 1 piksel itu dianggap salah
Dengan berargumen bahwa gambar di situs yang ditautkan lebih besar dari 1 piksel, orang itu mengangkat perdebatan soal asli/palsu
Ada sedikit kesalahan pada judul HN
Ini bukan gambar langsung pertama eksoplanet yang diambil JWST
Ada artikel NASA tentang beberapa gambar eksoplanet yang diambil JWST pada Maret 2023
Pada artikel aslinya, kata kunci discovery pada frasa “direct image discovery” hilang
Jadi, ini adalah kasus pertama eksoplanet yang sebelumnya belum diketahui yang “ditemukan” lewat pencitraan langsung
Saya merasa nama peneliti utama Anne-Marie Lagrange benar-benar keren, dan jadi penasaran apakah ada kaitannya dengan nama titik Lagrange
Tautan Wikipedia yang menjelaskan apa itu titik Lagrange
Saya baru pertama kali mengetahui ilmuwan ini, tetapi kariernya luar biasa
Tautan Wikipedia Anne-Marie Lagrange
Menanggapi komentar bahwa nama belakang "Lagrange" terlalu cocok untuk sains, disebutkan bahwa di Scopus ada sampai 390 profil peneliti dengan nama Lagrange
Bukan nama keluarga yang populer, tetapi juga tidak terlalu langka, jadi ada cukup banyak orang di dunia akademik dengan nama itu, baik keturunan langsung Joseph-Louis Lagrange maupun bukan
Saya juga langsung memikirkan hal yang sama
Saya menganggap ini contoh lain dari nominative determinism, yaitu efek ketika nama seolah menentukan nasib seseorang
Dikutip bagian yang mengatakan bahwa tim Lagrange membuat gambar sistem planet yang mungkin melalui simulasi model komputer, lalu yakin itu adalah planet karena cocok dengan tampilan nyata yang ditangkap teleskop
Riset seperti ini keren dan saya tidak punya alasan untuk meragukannya, tetapi model seperti ini merupakan bukti yang lemah untuk mendukung hipotesis
Model dibangun berdasarkan asumsi dan ekspektasi, jadi bukan data itu sendiri
Dikutip penjelasan bahwa sinyal inframerah baru ini bisa saja merupakan galaksi latar belakang
Tingkat ketidakpastian sebesar ini terasa agak jenaka
Semacam, “mungkin kita memotret sesuatu, tapi bisa juga itu sebenarnya puluhan miliar objek yang jauh lebih besar dan lebih jauh”
Namun, jika ia mengorbit bintang kecil pada jarak 50 AU, kemungkinan akan butuh waktu lama
JWST adalah keajaiban rekayasa
Di saat yang sama, ini adalah mesin yang dirancang sesuai batas kemampuan roket pada 1990-an, jadi dengan terus berkembangnya peluncur superberat modern, saya membayangkan teleskop luar angkasa masa depan akan jauh lebih maju
Mimpi saya adalah suatu hari teleskop berkembang hingga mendekati 'momen Van Leeuwenhoek', seperti ketika dunia mikroorganisme menjadi terlihat lewat mikroskop
Saya membayangkan saat itu kita bisa melihat sekilas wahana antariksa yang bertebaran di seluruh galaksi
Pada saat yang sama, rasanya sayang karena kalau dulu dikembangkan JWST kembar atau lebih banyak instrumen serupa, biaya tambahannya mungkin tidak akan terlalu besar
Sekarang bahkan sudah ada roket SpaceX, jadi rasanya layak mencoba sesuatu yang lebih berani
Tidak mudah mengembangkan payload besar sekelas JWST dengan asumsi kendaraan peluncur yang belum terbukti
Realitasnya, sebelum merencanakan misi yang berlangsung puluhan tahun, kita harus menunggu sampai statusnya tidak lagi “sedang dikembangkan” dan benar-benar terverifikasi
Menarik bahwa teknik observasi yang digunakan kali ini punya bias sehingga semakin mudah menemukan planet yang letaknya makin jauh dari bintang
Sebaliknya, teknik yang saat ini umum dipakai seperti pergeseran Doppler atau metode light curve lebih menguntungkan untuk mendeteksi planet yang dekat dengan bintangnya
Jika kedua pendekatan dipakai bersama, distribusi planet akan bisa dipahami dengan lebih baik
Saya juga baru tahu bahwa ternyata sudah ada sebanyak ini eksoplanet yang difoto secara langsung
Tautan Wikipedia daftar eksoplanet yang telah diamati langsung sejauh ini
Bukan untuk mengecilkan pencapaian JWST, karena tidak ada satu pun dari semua ini yang tidak mengesankan
Di artikel ada bagian yang salah menulis JWST menjadi JSWT
Saya penasaran apakah ada orang di sini yang bisa memperbaikinya