Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA telah menemukan petunjuk baru di sekitar bintang terdekat yang memperkuat dugaan bahwa objek yang sebelumnya teramati di sana bukanlah sebuah planet, melainkan sisa dari tabrakan angkasa yang dahsyat.
Sebuah tim astronom mengamati sebuah titik cahaya samar baru di dekat tepi dalam cincin debu lebar yang mengelilingi bintang Fomalhaut pada tahun 2023. Objek ini sangat mirip dengan temuan sebelumnya di pertengahan tahun 2000-an, yang perlahan-lahan memudar.
Kedua objek muncul di lokasi yang diperkirakan para ilmuwan sebagai puing dari tabrakan berkecepatan tinggi antara planetesimal besar, yaitu blok pembangun batuan awal eksoplanet. Menangkap peristiwa langka seperti ini “sangat menakjubkan,” kata Paul Kalas, peneliti utama dari UC Berkeley.
Kedua temuan ini bersama-sama memberikan bukti langsung bahwa tabrakan kosmik berskala besar masih terjadi dalam sistem planet yang sudah matang. Dengan mengamati dampak ini hampir secara real-time, ilmuwan dapat memperkirakan seberapa sering jenis tabrakan ini terjadi, berapa banyak material yang dilepaskan, serta bagaimana piringan debris — dan planet yang mungkin terbentuk darinya — terus berevolusi lama setelah sebuah bintang terbentuk.
“Ini jelas pertama kalinya saya melihat titik cahaya muncul tiba-tiba di sebuah sistem eksoplanet,” kata Kalas dalam sebuah pernyataan. “Titik itu tidak ada di semua gambar Hubble kami sebelumnya, yang berarti kita baru saja menyaksikan tabrakan keras antara dua objek masif dan awan puing yang sangat besar, tidak seperti apapun di tata surya kita saat ini.”
Fomalhaut terletak sekitar 25 tahun cahaya di rasi bintang Piscis Austrinus, atau Ikan Selatan, dan merupakan salah satu bintang paling terang di langit malam. Bintang ini dikelilingi oleh beberapa sabuk debu dan puing, material sisa dari proses pembentukan planet, mirip dengan Sabuk Kuiper di tata surya kita yang terletak di luar Neptunus.
Pada tahun 2004, Hubble melihat sumber kompak di dalam sabuk ini, yang dijuluki Fomalhaut b. Saat itu, para ilmuwan memperdebatkan apakah itu adalah planet yang dikelilingi debu atau sesuatu yang sama sekali berbeda. Pada 2008, beberapa pihak meyakini itu bisa jadi merupakan penemuan eksoplanet pertama yang dibuat dengan teleskop cahaya tampak.
Namun selama bertahun-tahun kemudian, perilaku objek tersebut menimbulkan keraguan. Sumber misterius itu meredup alih-alih bertambah terang, tampak memanjang ke luar, dan akhirnya menghilang. Perubahan-perubahan itu lebih sesuai dengan yang diharapkan ilmuwan dari awan puing yang tercipta saat dua benda besar bertabrakan lalu perlahan menyebar.
Saat astronom mengamati sistem itu lagi hampir 20 tahun kemudian, mereka sama sekali tidak melihat objek aslinya. Sebaliknya, mereka menemukan sumber baru di dekatnya, sepanjang cincin debu yang sama, yang mengisyaratkan bahwa tabrakan besar kedua telah terjadi di wilayah yang kurang lebih sama. Hasil studi ini diterbitkan dalam jurnal Science.
“Apa yang kami pelajari,” kata Kalas, “adalah bahwa awan debu besar dapat menyamar sebagai planet selama bertahun-tahun.”
Yang aneh adalah tim melihat kedua awan debris itu berada dalam jarak yang berdekatan. Jika tabrakan ini terjadi secara acak, para ahli akan mengira lokasinya akan benar-benar random. Para peneliti juga belum dapat menjelaskan mengapa kedua tabrakan ini terjadi dalam rentang waktu yang begitu singkat. Teori sebelumnya menyatakan tabrakan sebesar ini seharusnya hanya terjadi sekali dalam sekitar 100.000 tahun.
“Jika Anda memiliki film selama 3.000 tahun terakhir, dan dipercepat sehingga setiap tahun hanya sepersekian detik, bayangkan berapa banyak kilatan yang akan Anda lihat selama waktu itu,” kata Kalas. “Sistem planet Fomalhaut akan berkelap-kelip dengan tabrakan-tabrakan ini.”
Awan debu itu bersinar karena memantulkan cahaya bintang, membuatnya terlihat oleh teleskop seperti Hubble. Tapi cahaya bintang yang sama juga mendorong butiran debu halus, menyebabkan awan menyebar ke luar dan memudar. Proses ini menjelaskan mengapa awan pertama menghilang dan mengapa yang kedua mungkin juga akan memudar.
Berdasarkan kecerahan puingnya, peneliti memperkirakan objek yang bertabrakan kemungkinan memiliki lebar 37 mil — lebih besar dari kebanyakan asteroid yang terlibat dalam tabrakan yang diketahui di tata surya kita sendiri. Tabrakan semacam itu melepaskan debu dalam jumlah sangat besar, yang secara singkat menerangi peristiwa yang seharusnya tak terlihat.
Bagi astronom, penemuan ini memberi kesempatan langka untuk menyaksikan jenis peristiwa destruktif yang pernah membentuk — dan mungkin masih membentuk — sistem planet di seluruh galaksi, kata penulis bersama Mark Wyatt, yang berbasis di University of Cambridge, Inggris. Tim menantikan wawasan tambahan yang dapat diungkap oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang mengamati dalam cahaya inframerah yang tak kasat mata, mengenai ukuran dan komposisi debu tersebut.
“Sistem ini adalah laboratorium alami untuk menyelidiki bagaimana planetesimal berperilaku saat mengalami tabrakan,” kata Wyatt dalam sebuah pernyataan, “yang pada gilirannya memberitahu kita tentang bahan penyusunnya dan bagaimana mereka terbentuk.”