Mengenal Metode Transit, Cara Astronom Menemukan Planet Asing

Ilustrasi metode transit. Kredit: NASA/Kepler

Info Astronomy - Selama berabad-abad, para astronom telah berspekulasi tentang keberadaan planet di luar tata surya kita. Bagaimanapun, dengan antara 100 hingga 400 miliar bintang di galaksi Bimasakti saja, rasanya tidak mungkin Matahari menjadi satu-satunya yang memiliki sistem planet.

Seiring majunya perkembangan teknologi, dalam beberapa dekade terakhir para astronom telah mengonfirmasi adanya planet ekstrasurya, planet di luar tata surya yang awalnya hanya sebatas spekulasi saja.

Para astronom menggunakan berbagai metode untuk menemukan keberadaan planet ekstrasurya ini, yang sebagian besar merupakan metode tidak langsung. Metode yang paling banyak digunakan dan efektif sampai saat ini adalah Transit Fotometri, sebuah metode yang mengukur kedipan cahaya bintang-bintang yang disebabkan oleh adanya planet asing yang lewat di depannya dalam pandangan dari Bumi.

Bila ada planet yang mengitarinya, kedipan cahaya bintang akan berlangsung secara berkala. Ini ditandai dengan penurunan cahaya untuk periode waktu yang tetap. Perubahan kecerahan cahaya bintang ini juga periodik, membuat bintang menjadi berkedap-kedip setiap beberapa saat.

Untuk semua alasan ini, Transit Fotometri dianggap sebagai metode yang sangat kuat dan dapat diandalkan untuk mendeteksi planet asing. Dari 3.526 planet ekstrasurya yang telah dikonfirmasi sampai saat ini, metode transit telah menyumbang 2.771 penemuan.

Keuntungan

Salah satu keuntungan terbesar Transit Fotometri adalah, ia menawarkan batasan akurat pada ukuran planet yang terdeteksi. Hal tersebut karena didasarkan pada sejauh mana kurva cahaya bintang berubah sebagai akibat dari transit planet. Planet-planet kecil biasanya akan menyebabkan perubahan kecerahan yang lemah, sementara planet yang lebih besar akan menyebabkan perubahan yang lebih kuat.

Bila digabungkan dengan metode Kecepatan Radial (yang bisa menentukan massa planet), seorang astronom dapat menentukan kepadatan planet asing di sebuah bintang lian selain Matahari. Dari sini, para astronom dapat menilai struktur dan komposisi fisik planet, yaitu menentukan apakah itu adalah raksasa gas atau planet berbatu.

Selain mengungkapkan diameter planet, Transit Fotometri juga memungkinkan penelitian atmosfer planet ekstrasurya tersebut melalui data spektroskopi. Ketika cahaya dari bintang melewati atmosfer planet yang sedang transit, spektrum yang dihasilkan dapat dianalisis untuk menentukan elemen apa saja yang ada pada atmosfer planet tersebut, sehingga memberikan petunjuk mengenai komposisi kimiawi pada atmosfer.

Ilustrasi planet transit. Kredit: QUB

Terakhir, namun tidak kalah pentingnya, metode transit juga dapat mengungkapkan hal-hal tentang suhu dan radiasi planet berdasarkan gerhana sekunder (saat bintang melewati Matahari). Pada kesempatan ini, para astronom bisa mengukur intensitas fotometrik bintang dan kemudian menguranginya dari pengukuran intensitas bintang sebelum gerhana sekunder.

Hal ini memungkinkan para astronom untuk pengukuran suhu planet dan bahkan dapat menentukan adanya pembentukan awan di atmosfer planet.

Kekurangan

Setiap keunggulan pasti ada kekurangan. Transit Fotometri pun memiliki beberapa kekurangan utama. Pertama, metode transit planet hanya dapat diamati bila orbit planet benar-benar selaras dengan garis pandang astronom di Bumi. Probabilitas orbit planet yang bertepatan dengan titik pandang pengamat setara dengan diameter bintang terhadap diameter orbit.

Hanya sekitar 10% planet dengan periode orbital pendek mengalami keselarasan seperti itu. Akibatnya, metode ini tidak dapat menjamin bahwa bintang tertentu yang diamati memang menampung setiap planet. Dengan begitu, metode transit biasanya dilakukan untuk survei ribuan atau ratusan ribu bintang sekaligus, bukan satuan.

Metode ini juga tidak bisa langsung mengonfirmasi apakah kedipan bintang disebabkan oleh adanya planet atau bukan. Dalam beberapa kasus, 40% hasil pengamatan dengan metode transit ternyata bukan disebabkan oleh adanya planet.

Hal ini pun mengharuskan pengamatan tindak lanjut dilakukan. Seringkali, setelah para astronom mengamati bintang dengan Transit Fotometri, mereka juga masih harus mengandalkan metode lain untuk mengonfirmasi.

Sementara metode transit dapat mengungkapkan banyak tentang diameter planet, metode ini tidak dapat menempatkan batasan yang akurat pada massa planet. Untuk ini, metode Kecepatan Radial (seperti yang disebutkan sebelumnya) adalah yang paling dapat diandalkan, di mana para astronom mencari tanda-tanda "goyangan" di orbit bintang untuk mengukur gaya gravitasi (yang disebabkan oleh planet).

Singkatnya, metode transit memiliki beberapa keterbatasan dan paling efektif bila dipasangkan dengan metode lain. Namun demikian, metode ini tetap merupakan alat deteksi primer yang paling banyak digunakan.

---

Sumber: Planetary Society, Canary Institute for Astrophysics.