1 week ago
12
Para ilmuwan menemukan sistem tiga benda yang stabil di Sabuk Kuiper, bernama 148780 Altjira, menggunakan data dari Hubble dan Observatorium Keck.(NASA)
TEKA-TEKI bagaimana tiga benda yang terikat gravitasi bergerak di luar angkasa membingungkan para matematikawan selama berabad-abad. Kini tim peneliti menemukan trio batuan es yang tampaknya stabil di Sabuk Kuiper, menggunakan data dari Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA dan Observatorium W. M. Keck di Hawaii.
Jika dikonfirmasi sebagai sistem tiga benda kedua yang ditemukan di wilayah tersebut, sistem 148780 Altjira menunjukkan kemungkinan adanya sistem serupa yang masih tersembunyi. Hal ini dapat mendukung teori tertentu tentang sejarah tata surya dan pembentukan objek di Sabuk Kuiper (Kuiper Belt Objects atau KBO).
“Alam semesta dipenuhi dengan berbagai sistem tiga benda, termasuk sistem bintang Alpha Centauri, yang merupakan bintang terdekat dengan Bumi. Kini, kami menemukan bahwa Sabuk Kuiper mungkin tidak terkecuali,” ujar Maia Nelsen, penulis utama studi ini dan lulusan fisika dan astronomi dari Brigham Young University di Provo, Utah.
Sabuk Kuiper dan Sistem Altjira
Sejak ditemukan tahun 1992, KBO telah dikenal sebagai sisa-sisa es primitif dari tata surya awal yang terletak di luar orbit Neptunus. Hingga saat ini, lebih dari 3.000 KBO telah dicatat, dan para ilmuwan memperkirakan ada ratusan ribu lainnya dengan diameter lebih dari 16 kilometer. KBO terbesar adalah planet kerdil Pluto.
Penemuan ini mendukung teori pembentukan KBO yang menyatakan tiga benda kecil berbatu tidak berasal dari tabrakan di Sabuk Kuiper yang padat, tetapi terbentuk sebagai trio langsung dari keruntuhan gravitasi materi dalam cakram gas dan debu yang mengelilingi Matahari muda sekitar 4,5 miliar tahun lalu. Diketahui bintang sering terbentuk melalui keruntuhan gravitasi gas dalam pasangan atau trio, tetapi gagasan objek di Sabuk Kuiper terbentuk dengan cara serupa masih dalam tahap penelitian.
Sistem Altjira terletak di bagian luar tata surya, sekitar 5,95 miliar kilometer dari Matahari atau 44 kali jarak antara Bumi dan Matahari. Gambar dari Hubble menunjukkan dua KBO yang berjarak sekitar 7.600 kilometer satu sama lain. Namun, pengamatan berulang terhadap gerakan orbit yang unik menunjukkan objek di bagian dalam sebenarnya terdiri dari dua benda yang sangat berdekatan sehingga sulit dibedakan dari jarak sejauh itu.
"Dengan objek sekecil ini dan sejauh itu, jarak antara dua anggota dalam sistem hanya merupakan sebagian kecil dari satu piksel pada kamera Hubble, jadi kami harus menggunakan metode non-pencitraan untuk menemukan bahwa ini adalah sistem tiga benda," jelas Nelsen.
Observasi Selama 17 Tahun
Proses ini membutuhkan waktu dan kesabaran. Para ilmuwan telah mengumpulkan data observasi selama 17 tahun dari Hubble dan Observatorium Keck untuk mengamati orbit objek luar dalam sistem Altjira.
“Seiring waktu, kami melihat orientasi orbit objek luar berubah, yang menunjukkan bahwa objek dalamnya sangat lonjong atau sebenarnya terdiri dari dua benda terpisah,” kata Darin Ragozzine, rekan penulis studi dari Brigham Young University.
Model terbaik yang sesuai dengan data Hubble menunjukkan sistem ini adalah sistem tiga benda. Kemungkinan lain adalah objek dalamnya adalah contact binary, yaitu dua benda yang sangat dekat hingga bersentuhan, atau bahkan sesuatu yang berbentuk sangat pipih seperti pancake.
Saat ini, terdapat sekitar 40 sistem biner yang teridentifikasi di Sabuk Kuiper. Dengan dua di antaranya kemungkinan merupakan sistem tiga benda, para peneliti percaya bahwa mereka tidak sedang mengamati suatu anomali, melainkan populasi sistem tiga benda yang terbentuk dalam kondisi serupa. Namun, bukti lebih lanjut masih perlu dikumpulkan melalui observasi berulang.
Kesempatan Studi Lanjutan
Satu-satunya KBO yang telah dipelajari secara mendalam adalah Pluto dan Arrokoth, yang dikunjungi wahana New Horizons milik NASA tahun 2015 dan 2019. Wahana tersebut mengungkap Arrokoth adalah contact binary, di mana dua objek bergerak semakin dekat hingga akhirnya menyatu, membentuk bentuk seperti kacang tanah. Ragozzine menggambarkan Altjira sebagai "sepupu" Arrokoth, anggota dari kelompok KBO yang sama, meskipun Altjira diperkirakan 10 kali lebih besar dengan diameter sekitar 200 kilometer.
Meskipun belum ada misi eksplorasi khusus untuk Altjira, ada peluang besar untuk mempelajarinya lebih lanjut dalam waktu dekat. "Altjira telah memasuki musim gerhana, di mana objek luar melintas di depan objek pusat. Periode ini akan berlangsung selama 10 tahun ke depan, memberikan kesempatan bagi para ilmuwan untuk mempelajarinya lebih dalam," kata Nelsen.
Selain itu, Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA juga akan bergabung dalam studi ini melalui pengamatan pada siklus berikutnya untuk melihat apakah komponen Altjira memiliki karakteristik yang serupa. (Science Daily/Z-2)
