Para astronom untuk pertama kalinya mengonfirmasi dengan bukti langsung bahwa sebuah dunia yang sendirian tanpa bintang induk benar-benar sedang melayang menembus Bima Sakti.
Meski para ilmuwan telah mendokumentasikan sekitar selusin objek yang disebut “planet pengembara” selama satu dekade terakhir, temuan kali ini bukan sekadar dugaan terdidik berdasarkan beberapa petunjuk.
Dengan menangkap peristiwa keselarasan kosmik singkat yang sama dari Bumi dan luar angkasa, para peneliti mampu mengukur massa objek langit tersebut secara langsung.
Hasilnya menunjukkan bahwa “anak yatim” ini berada dalam kelas massa yang sama dengan Saturnus, memperkuat anggapan bahwa galaksi dipenuhi oleh eksoplanet terbuang — lahir di dalam sistem tata surya, tetapi kemudian terlempar ke kehampaan, kata Subo Dong, profesor astronomi di Peking University, Beijing.
Temuan yang dipublikasikan di jurnal Science ini menyiratkan bahwa setidaknya sebagian “planet pengembara” terbentuk seperti planet biasa sebelum mengalami pengusiran yang brutal.
“Untuk pertama kalinya, kami memiliki pengukuran langsung terhadap massa kandidat planet pengembara, bukan sekadar perkiraan statistik kasar,” ujar Dong, yang memimpin studi tersebut, dalam sebuah pernyataan. “Kami tahu dengan pasti bahwa ini adalah sebuah planet.”
Para peneliti menentukan massa planet itu dengan mengamati sebuah peristiwa singkat dari Bumi dan luar angkasa, sehingga berhasil mengatasi hambatan lama dalam studi planet-planet pengembara.
Objek-objek ini sulit dideteksi karena memancarkan sangat sedikit cahaya dan tidak mengorbit bintang. Para astronom sejauh ini hanya dapat menemukannya melalui teknik pelensaan mikro gravitasi (gravitational microlensing), yang terjadi ketika sebuah objek melintas di depan bintang yang jauh dan sesaat memperbesar cahaya bintang tersebut melalui pengaruh gravitasi.
Kilatan cahaya yang terdeteksi ini dapat berlangsung dari beberapa jam hingga beberapa hari, lalu menghilang.
“Tanpa bintang induk, teknik deteksi umum, seperti metode transit — menemukan eksoplanet (planet di luar tata surya) dengan mengamati sedikit peredupan cahaya bintang saat planet melintas di depannya — tidak dapat digunakan,” tulis Gavin A. L. Coleman, peneliti dari Queen Mary University of London, dalam komentar terkait. “Saat ini, satu-satunya teknik yang tersedia untuk menemukan planet pengembara adalah pelensaan mikro gravitasi.”
Namun hingga kini, pengamatan pelensaan mikro belum mampu menentukan jarak planet-planet ini secara jelas, sehingga sulit menghitung massa mereka secara mandiri.
Ketidakpastian tersebut membuat para ilmuwan bergantung pada perkiraan spekulatif, menimbulkan pertanyaan apakah sumber-sumber itu benar-benar planet atau justru bintang kecil yang gagal terbentuk, yang disebut katai cokelat.
Sebagian pakar bahkan mempertimbangkan kemungkinan bahwa objek-objek tersebut adalah sesuatu yang sama sekali belum dikenal.
Hasil terbaru ini berasal dari sebuah peristiwa pelensaan mikro pada Mei 2024. Observatorium berbasis darat mendeteksi peningkatan cahaya singkat selama dua hari dari sebuah bintang yang mengarah ke pusat galaksi yang menggembung.
Secara kebetulan, wahana penjelajah bintang milik Badan Antariksa Eropa (ESA), Gaia — sekitar 1 juta mil dari Bumi — juga mengamati peristiwa tersebut.
Dua sudut pandang ini memungkinkan pengukuran paralaks pelensaan mikro, sebuah efek yang mirip dengan persepsi kedalaman manusia. Manusia dapat merasakan kedalaman karena sebuah pemandangan tampak sedikit berbeda dari masing-masing mata, bergantung pada jarak di antara keduanya.
“Kami dapat menggunakan prinsip yang sama untuk mengekstraksi informasi jarak dari kandidat planet pengembara ini, sehingga menemukan massa dan jaraknya secara terpisah,” kata Dong. “Perbedaannya, jarak antara mata manusia hanya beberapa sentimeter.”
Waktu terjadinya peristiwa tersebut terlihat terpaut sekitar dua jam antara teleskop berbasis darat dan Gaia. Selisih waktu itu mengungkap jarak objek tersebut dan, dikombinasikan dengan pengukuran lain, massanya.
Objek ini memiliki massa sekitar 22 persen dari massa Jupiter dan berada pada jarak kira-kira 9.800 tahun cahaya. Tidak ada bintang induk yang muncul dalam data, semakin mengindikasikan bahwa planet ini benar-benar mengembara bebas atau berada pada orbit yang sangat luas sehingga bintangnya terlalu jauh untuk terdeteksi.
Massa planet yang relatif rendah menjadi kunci, karena objek yang beberapa kali lebih berat dari Jupiter — katai cokelat — dapat terbentuk secara terisolasi, seperti bintang kecil.
Namun, objek sekelas Saturnus jauh lebih mungkin terbentuk di dalam piringan pembentuk planet di sekitar sebuah bintang, lalu kemudian terlepas. Pengusiran tersebut kemungkinan terjadi akibat tabrakan kosmik, pertemuan dekat dengan dunia lain, atau pengaruh gravitasi yang tak menentu dari bintang yang tidak stabil.
Studi ini memperkuat gagasan bahwa pengusiran planet merupakan kejadian umum dalam proses pembentukan planet. Misi-misi masa depan, termasuk Nancy Grace Roman Space Telescope milik NASA, diperkirakan akan secara dramatis menambah jumlah planet pengembara yang diketahui dan membantu memperjelas seberapa sering dunia-dunia ini tersesat.
Jika jumlahnya melimpah, bisa jadi sistem tata surya yang sedang berkembang secara rutin kehilangan satu atau dua planet dalam prosesnya.
“Sejauh ini,” kata Dong, “kami baru mendapatkan sekilas gambaran tentang populasi dunia pengembara yang sedang muncul ini dan tentang cahaya yang dapat mereka shed terhadap pembentukan benda-benda dalam sistem planet di alam semesta.”