Di sekitar banyak jenis bintang, planet gas-raksasa yang jauh jarang terjadi dan lebih suka melekat dekat dengan bintang induknya. Dampak pada teori pembentukan planet bisa menjadi signifikan.
Menemukan planet ekstrasurya telah menjadi hal biasa sehingga tampaknya para astronom hanya perlu melihat ke atas dan dunia lain ditemukan. Namun, hasil dari Kampanye Planet-Finding Observatory yang baru saja diselesaikan Gemini - survei pencitraan langsung terdalam dan paling luas hingga saat ini - menunjukkan ruang orbital terluar yang luas di sekitar banyak jenis bintang sebagian besar tanpa planet gas-raksasa, yang tampaknya cenderung tinggal dekat ke bintang induknya.
"Tampaknya exoplanet raksasa gas itu seperti anak yang menempel," kata Michael Liu dari Institut Astronomi Universitas Hawaii dan pemimpin Kampanye Pencarian Planet Gemini. “Sebagian besar cenderung menghindari zona orbit jauh dari orang tua mereka. Dalam pencarian kami, kami dapat menemukan gas raksasa di luar jarak orbit yang sesuai dengan Uranus dan Neptunus di Tata Surya kami sendiri, tetapi kami tidak menemukannya. ”Kampanye ini dilakukan di teleskop Gemini South di Chili, dengan dukungan dana untuk tim dari National Science Foundation dan NASA. Hasil Kampanye, kata Liu, akan membantu para ilmuwan lebih memahami bagaimana planet gas-raksasa terbentuk, karena jarak orbit planet-planet adalah tanda tangan utama yang digunakan para astronom untuk menguji teori pembentukan planet ekstrasurya.
Render artis dari sistem exoplanetary yang mungkin dengan planet gas-raksasa yang mengorbit dekat dengan bintang induknya yang lebih masif dari matahari kita. Karya seni oleh Lynette Cook. Kredit: Observatorium Gemini / AURA
Eric Nielsen dari University of Hawaii, yang memimpin sebuah makalah baru tentang pencarian Kampanye untuk planet-planet di sekitar bintang-bintang yang lebih masif daripada Matahari, menambahkan bahwa temuan tersebut memiliki implikasi di luar bintang-bintang tertentu yang dicitrakan oleh tim. "Dua planet terbesar di Tata Surya kita, Jupiter dan Saturnus, berkerumun dekat dengan Matahari kita, dalam jarak 10 kali jarak antara Bumi dan Matahari," katanya. "Kami menemukan bahwa kurangnya planet gas-raksasa di orbit yang lebih jauh adalah khas untuk bintang-bintang di dekatnya dalam berbagai massa."
Dua makalah tambahan dari Kampanye akan segera diterbitkan dan mengungkapkan kecenderungan serupa di sekitar kelas bintang lainnya. Namun, tidak semua exoplanet raksasa gas meringkuk begitu dekat dengan rumah. Pada 2008, para astronom menggunakan teleskop Gemini North dan W.M. Keck Observatory di Mauna Kea, Hawaii mengambil gambar langsung pertama kalinya dari sebuah keluarga planet di sekitar bintang HR 8799, menemukan planet gas-raksasa di pemisahan orbital besar (sekitar 25-70 kali jarak Bumi-Matahari). Penemuan ini datang setelah memeriksa hanya beberapa bintang, menunjukkan raksasa gas separasi besar seperti itu bisa menjadi biasa. Hasil Gemini terbaru, dari pencarian pencitraan yang jauh lebih luas, menunjukkan bahwa planet gas-raksasa pada jarak seperti itu sebenarnya jarang terjadi.
Liu menyimpulkan situasinya sebagai berikut: "Kami sudah tahu selama hampir 20 tahun bahwa planet gas-raksasa ada di sekitar bintang-bintang lain, setidaknya mengorbit dari dekat. Berkat lompatan dalam metode pencitraan langsung, kita sekarang bisa belajar seberapa jauh planet-planet biasanya dapat tinggal. Jawabannya adalah mereka biasanya menghindari area real estate yang signifikan di sekitar bintang inangnya. Temuan awal, seperti HR 8799, mungkin mencondongkan persepsi kami. "
Makalah baru kedua tim tersebut mengeksplorasi sistem di mana cakram debu di sekitar bintang muda menunjukkan lubang, yang telah lama diduga oleh para astronom dibersihkan oleh gaya gravitasi planet-planet yang mengorbit. "Masuk akal bahwa di mana Anda melihat puing-puing dibersihkan bahwa sebuah planet akan bertanggung jawab, tetapi kami tidak tahu jenis planet apa yang menyebabkan ini. Tampaknya alih-alih planet besar, planet yang lebih kecil yang tidak dapat kita deteksi secara langsung dapat bertanggung jawab, "kata Zahed Wahhaj dari European Southern Observatory dan penulis utama pada kertas survei tentang bintang-bintang piringan berdebu. Akhirnya, makalah baru ketiga dari tim melihat bintang paling muda yang dekat dengan Bumi. "Sistem yang lebih muda seharusnya memiliki planet yang lebih terang dan lebih mudah dideteksi," menurut penulis utama Beth Biller dari Institut Max Planck untuk Astronomi.
"Di sekitar bintang-bintang lain, teleskop Kepler NASA telah menunjukkan bahwa planet-planet yang lebih besar dari Bumi dan dalam orbit Merkurius berlimpah," jelas Biller. "Kampanye NICI menunjukkan bahwa planet-planet raksasa gas di luar jarak orbit Neptunus jarang terjadi." Gemini Planet Imager yang akan segera dikirim akan mulai menjembatani celah ini dan mengungkapkan, untuk pertama kalinya, seberapa umum raksasa itu planet-planet berada di orbit yang mirip dengan planet raksasa gas di Tata Surya kita.
Pengamatan untuk Kampanye tersebut diperoleh dengan instrumen Gemini yang dikenal sebagai NICI, Near-Infrared Coronagraphic Imager, yang merupakan instrumen pertama untuk teleskop kelas 8-10 meter yang dirancang khusus untuk menemukan teman samar di sekitar bintang terang. NICI dibangun oleh Doug Toomey (Mauna Kea Infrared), Christ Ftaclas, dan Mark Chun (University of Hawai‘i), dengan dana dari NASA.
Dua makalah pertama dari Kampanye telah diterima untuk dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal (Nielsen et al. Dan Wahhaj et al.), Dan makalah ketiga (Biller et al.) Akan diterbitkan akhir musim panas ini.
Melalui Observatorium Gemini