Langkah Baru Ilmuwan dan Astronom Dalam Perburuan Exoplanet

Gambar komposit ilusi warna jejak gerakan planet Fomalhaut b, sebuah benda angkasa yang ditangkap secara langsung.

Credit: NASA, ESA, dan P Kalas (University of California, Berkeley and SETI Institute) 

Perburuan planet disekitar bintang-bintang dan benda angkasa lain oleh Kepler Space Telescope NASA mengungkapkan ada lebih dari 4.600 kandidat planet selama masa singkat penciptaannya. Tapi apa perburuan planet akan terus dilakukan di exoplanet? Hampir 350 ilmuwan dan astronom berkumpul di Hawaii pada awal bulan ini. Dikutip dari Space, para ilmuwan dan astronom antusiasme kemajuan teknologi akan membantu mereka dalam pencitraan benda-benda angkasa secara langsung.

"Teknik baru sekarang adalah pencitraan langsung. Ini benar-benar seperti sebuah era baru dari exoplanet," kata Sara Seager, seorang Profesor Ilmu Fisika dan Planet di Massachusetts Institute of Technology (31/12/2015).

Bukan sekedar pengumpulan jejak

Pada intinya, metode pencitraan langsung menyerupai fotografi, baik secara penampakannya atau infra merah. Tapi untuk memotret planet secara langsung tidak akan semudah memotret pegunungan, terutama ketika cahaya benar-benar keluar dari induk bintang. Para ilmuwan harus menggunakan alat yang dikenal sebagai coronagraph untuk memblokir cahaya yang dikeluarkan bintang, kemudian mendapatkan cahaya redup planet yang tercermin dari bayangan bintang.

"Ini bukan sekedar yang kita tahu (planet). tapi yang dapat kita lihat dengan mata kita sendiri," kata Thayne Currie, seorang peneliti lainnya di Subaru Telescope. Metode lain untuk mendeteksi planet adalah secara tidak langsung, yang berarti mereka menemukan keberadaan planet, tetapi sering tidak tampak cahaya yang dipancarkan.

"Bagi saya (mendeteksi secara langsung), artinya suatu tehnik fundamental yang istimewa," lanjut Currie.

Meskipun para ilmuwan pernah mencoba memotret secara langsung, namun hasilnya tidak sesuai yang diharapkan, terkadang obyek yang di dapat berupa 'bintang gagal'. Pada tahun 2008, para ilmuwan mengumumkan hasil penemuannya, Fomalhault b. Sebuah planet yang langsung dicitrakan. Pada saat yang sama, tim yang terpisah sukses mendapatkan potret bintang HD 8799 dengan sinar inframerah.

Sejak kejadian itu, menurut para ilmuwan pengambilan gambar secara langsung berkembang dengan pesat.

"Salah satu manfaat terbesar dari pencitraan langsung adalah kita bisa mendapatkan informasi yang lebih untuk menyibak tabir exoplanet," kata Currie.

Mencari 'kembaran' Bumi
Para ilmuwan menyebut metode  yang digunakan teleskop Kepler Space dalam mencari keberadaan planet adalah metode transit. Dimana ketika sebuah planet melewati diantara matahari dan bumi, cahaya yang langsung diterima dari bintang sedikit meredup, dengan begitu para ilmuwan dapat mengukur dan mengamati bahwa peredupan yang terjadi untuk menentukan radius planet. Setelah mengamati, mereka juga dapat menghitung orbitnya.

Sementara studi pengamatan dekat planet untuk pencitraan langsung membutuhkan beberapa jarak lebih dekat, ini dilakukan untuk menghalangi cahaya bintang. Planet yang lebih besar akan lebih mudah ditangkap, tapi Currie optimis perbaikan lanjutan dalam teknologi akan segera melihat sebuah dunia kecil. 

Currie mengatakan, selama dekade berikutnya, tiga teleskop akan didatangkan secara online yang harus merevolusi pencitraan langsung. Teleskop European Extremely Large dijadwalkan dapat melihat cahaya pertama di tahun 2024. Sementara, teleskop raksasa buatan Chile, Magelan, ada kemungkinan akan dapat melihat dunia berbatu pada tahun 2025.

WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) NASA secara dramatis akan meningkatkan perburuan exoplanet dengan menggunakan metode pencitraan langsung saat peluncuran perdana pada pertengahan tahun 2020. Instrumen ini dirancang untuk dapat mendeteksi dunia yang terletak jauh dari bintang.

"Jika kita mendapatkannya akan beruntung, sangat beruntung. Kita benar-benar bisa mendeteksi kembaran Bumi dengan WFIRST," ujar Currie.

Empat planet di sistem  HD 8799 dicitrakan secara langsung dengan inframerah. Credit: NRC-HIA, C. Marois, dan Keck Observatory

Mendeteksi kehidupan
Selain mencari kembaran Bumi, pencitraan langsung dapat membantu para ilmuwan untuk menemukan planet yang layak dihuni makhluk hidup, mungkin manusia.

Menurut Elisa Quintana, seorang peneliti dari Kepler dan SETI Institute and the NASA Ames Research Center mengatakan, pencitraan langsung bukan hanya membantu dalam mengungkapkan bagian atmosfer planet, tetapi juga biomarker potensial. Bahkan bisa membantu dalam menemukan kehidupan diluar tata surya.

"Ada tiga cara yang dapat membantu kita dalam mencari kehidupan lain," ujar Quintana.

Yang pertama adalah dengan mencari gelombang sinyal radio buatan. Yang kedua, mendeteksi keberadaan microba di dalam system tata surya, di tempat-tempat seperti Mars, Jupiter, atau Saturnus. Yang ketiga dengan pencitraan langsung.

"Pencitraan langsung akan menjadi yang pertama dan terbaik dalam mendeteksi kehidupan diluar," tutup Quintana.