extrasolar planets b

27
Astronomi Extrasolar Planet

Upload: x-hunter

Post on 28-Nov-2014

322 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Extrasolar planets b

AstronomiExtrasolar Planet

Page 2: Extrasolar planets b

Matahari belia tiba-tiba menyemburkan tenaga kuat, tenaga jet dan sangat singkat, dan membersihkan

tatasurya dari materi pembentuk planet yang tersisa. Bintang-bintang muda penyembur tenaga semacam itu

dikenal sebagai Bintang-Bintang T Tauri .

Page 3: Extrasolar planets b

Planet besar, seperti Yupiter, menarik bintang pusatnya ke dalam sehingga bintang terputar dalam satu orbit kecil mengitari titik pusat massa mereka.

Planet yang mengorbit bintang lain itu disebut extrasolar planets.

Astronom menemukan planet-planet mengorbit di bintang-bintang.

Page 4: Extrasolar planets b

Meski Planet sangat besar, tetap tak bisa dilihat, karena bintang sentral sangat terang.

Namun, pergerakan kecil yang ditempuh bintang sentral karena gravitasi oleh planet, kadangkala dapat terdeteksi.

Astronom menemukan planet-planet di bintang-bintang.

Page 5: Extrasolar planets b

Para astronom mengukur dengan teliti pergerakan bintang dengan memperhatikan sinarnya.

Sinar bintang itu bergantian bergeser ke riak gelombang merah dan ke riak gelombang biru.

Telah terdeteksi dengan cara itu lebih dari 170 extrasolar planet Cara itu dikenal sebagai metode Pergeseran Doppler.

Penemuan planet-planet mengorbit di bintang-bintang.

Page 6: Extrasolar planets b
Page 7: Extrasolar planets b

Jaman Mikro dan Nano:semakin Kecil semakin Indah

OGLE-2005-BLG-390Lb planet extrasolar terkecil saat ini.

188 extrasolar planet (18 April 2006) berbagai rentang massa dan periode orbit, namun planet sebesar massa Neptunus sangat sedikit/belum terdeteksi pada jarak > 0,15 SA dari bintang pusat.

OGLE-2005-BLG-390Lb bermassa 5,5 (-2,7 to +5,5) massa bumi. Pada jarak pisah 2,6(-0,6 to +1,5) SA dari bintang kerdil-M bermassa 0,22(-0,11 to +0,21) massa matahari (68% rentang kepastian)

Teori akresi planet meramalkan banyak planet bermassa < Neptunus ditemukan daripada planet raksasa Yovian.

Page 8: Extrasolar planets b

ad. Planet-planet yang ditemukan di bintang-bintang, diketahui melalui enam cara pengamatan:

1. Kecepatan radial (pergeseran Doppler)2. Astrometri (proper motion, sangat terbatas)3. Gravitasi Mikrolensa (planet dan bintang induk berada di depan

bintang latar belakang)4. Metode Transit (planet lewat di depan bintang induk) 5. Piringan Circumbintang (distorsi awan debu oleh planet yang

mengorbit)6. Pengamatan Direk oleh teropong Spitzer

Track 1 dan 2 berdasarkan deteksi gerak orbit bintang mengitari titik pusat massa sistem keplanetan.

Page 9: Extrasolar planets b

Metode Kecepatan Radial

Jika astrometri langsung mengamati bintang, maka metode KR, mengamati gerak bintang dari spektrum cahaya. Yakni secara sistematik memperhatikan per- geseran garis spektrum serapan dan pancaran.

Dengan mengukur T dan mendapatkan massa mbintang, bisa ditemukan 1/2 sumbu panjang orbit

3

BINTANG

22 a

mG

4T

Dengan teleskop sekarang, hanya dapat diukur kecepatan sedikitnya 3 m/s. Bumi, misalnya hanya mempengaruhi gerak matahari sebesar 0.1 m/s.

Page 10: Extrasolar planets b

Metode Kecepatan Radial: memperhatikan pergeser an garis spektrum bintang akibat pergerakan bintang

VC

Page 11: Extrasolar planets b

Kemudian massa Planet ditentukan....

Jika massa bintang dapat diturunkan dari(mis. Diagram H-R) dan inklinasi orbit terhadap bidang ekliptika, i, diketahui, maka massa planet, mP dapat dihitung :

32

31

sin2

BINTANG

P

m

im

T

Gv

Jika i tidak dapat diketahui, maka yang kita peroleh hanyalah mP sin i.

Page 12: Extrasolar planets b

Kecepatan Radial

u/ Jupiter: v = 13 m/detik dan periode T = 12 tahun.

u/ Bumi : v = 0.09 m/detik dan periode T = 1 tahun

Limit deteksi hanya 3 m/detik, jadi planet-planet semacam Bumi sangat sulit teramati.

Penemuan pertama extrasolar planet terjadi di tahun 1995 di bintang 51 Pegasus.

Kini, lebih dari 120 planet seukuran Yupiter telah ditemukan di bintang-bintang lain dengan metode KR. Orbit-orbitnya pendek, eksentrisitas tinggi serta harga massa mencapai setinggi 10 massa Yupiter.

Page 13: Extrasolar planets b

Metode Astrometri, Bintang langsung diukur r1

Pusat gravitasi

r1 r2

Untuk Matahari dan Yupiter:

planet

mPmBintang

Bintang

P

2

1

m

m

r

r

3

2

1 10r

r R2 ~ 5.2 SA

=> r1 = 5.2 x 10-3 SA = 1.2 Rsurya

Page 14: Extrasolar planets b

Dapatkah Keberadaan Yupiter diketahui dengan astrometri?

Belum Dapat....!! Kenapa...??

Matahari mengorbit pusat gravitasi Matahari-Yupiter pada jejari orbit hanya 1.2 jejari matahari.

1.2 jejari matahari memetakan sudut sebesar 5.2 x 10-3 detikbusur pada jarak 1pc – atau 5.2 x 10-4 detikbusur pada jarak 10 pc.

Kecermatan pengukuran hingga sudut sekecil itu masih belum dapat dilakukan.

Page 15: Extrasolar planets b

Gravitasi MikroLensa

Page 16: Extrasolar planets b

Gravitasi Mikrolensa (planet dan bintang induk berada di depan bintang latar belakang)

Page 17: Extrasolar planets b
Page 18: Extrasolar planets b

Sistem Interferometri Satelit Darwin

Darwin, adalah program Badan Antariksa Eropa tahun 2014, terdiri 6 teleskop masing-masing berdiameter 1,5m. Rentang riak gelombang inframerah dipakai untuk memisahkan planet dari bintang sentralnya, melalui prinsip interferometri.

NASA mempunyai program yang serupa, disebutnya Terrestrial Planet Finder. Kemungkinan mereka bergabung…

Page 19: Extrasolar planets b

Metode Transit

Jika sebuah bintang jauh di transit oleh sebuah planet semacam Yupiter, terjadi penurunan flux sinar sebesar 1% di bintang itu dari semulanya.

Page 20: Extrasolar planets b

Transit

Sebuah planet yang telah ditemukan di bintang HD209458 dengan metode KR; pada tahun 1999, diamati kembali flux bintangnya. Ditemukan transit tepat pada waktu yang telah diramal sebelumnya.

Kecepatan Radial HD209458

Transit HD209458

Jarak = 150 tahun-cahaya Periode = 3.5 hari => Jejari orbit 0.05 SA

Seperti planet di 51Peg, planet itu besar dan mengorbit dekat sekali dengan bintang – planet semacam ini dikenali sebagai “hot Jupiters”.

Massa = 0.62MJ Radius = 1.42RJ = 0.27 g/cm3

Page 21: Extrasolar planets b

Bukti Rupa-Rupa piringan awan sedang mengerut

Page 22: Extrasolar planets b
Page 23: Extrasolar planets b

Kesimpulan:

• Metode KR hanya dapat mendeteksi planet-planet masif(sedikitnya 1/5 massa Yupiter) dengan periode relatif yang sangat pendek.

• Kebanyakan planet-planet yang terdeteksi berada sangat dekat dengan bintang (kurang dari ~0.1SA)

• 3-4% bintang-bintang serupa matahari memiliki planet-planet jenis itu

• Sejumlah kecil planet-planet yang lebih jauh umumnya mempunyai orbit yang lebih eksentrik (e >~0.2)

• Belum ditemukan yang serupa Tata Surya sampai waktu ini.

Page 24: Extrasolar planets b

Kecepatan Radial/Transit – 176Gravitasi Mikrolensa – 4Circumbintang – 4Pulsar – 4

Dari 188 extrasolar planet (18 April 2006) berbagai rentang massa dan periode orbit

Page 25: Extrasolar planets b

SELESAI

Page 26: Extrasolar planets b

Latihan 1.

a. Sebuah planet berubah-ubah jarak dari bintang sentralnya, dari 147,2 jutakm sampai 152,1 juta km. Berapakah eksentrisitas orbit planet itu ?

b. Orbit planet kedua bereksentrisitas 0,093. Berapakah perbandingan atauratio jarak terdekat dengan jarak terjauhnya ?

Latihan 2.

Sebuah bintang mempunyai kecepatan menjauh 1500 km/detik. Berapakahpanjang gelombang yang diamati di Bumi pada garis hidrogen H (riakgelombang diamnya adalah 6563 Angstrom).

Suatu sinyal radar dipantul oleh permukaan planet yang berputar cepat.Planet itu berjari-jari 3400 km dan periode rotasinya 24 jam dan 37 menit.Jika sinyal radar tadi berfrekwensi 1000 MHz, berapa rentang frekwensiyang dipunyai sinyal radar yang terpantul ?

Page 27: Extrasolar planets b