Bintang-bintang kompak seperti Matahari kita mati dengan sangat indah, dikelilingi oleh selubung gas warna-warni yang menarik yang pernah berada di tingkat terluarnya–hanya menyisakan inti peninggalan mereka di belakang sebagai kesaksian bisu kepada Alam Semesta bahwa mereka pernah ada. Matahari kita, seperti bintang-bintang kecil lainnya, awalnya akan menjadi bintang yang membengkak merah jambu besar yang akan membengkak dalam ukuran hingga masalah mengerikan bahwa apinya akan menelan planet-planet dalam Merkurius, Venus, dan mungkin Bumi. Kemudian akan layu menjadi kecil, padat katai putih–mantan bintang utamanya. Pada bulan Maret 2020, sebuah kelompok internasional yang dipimpin oleh astronom dari College of Warwick (Inggris) menjelaskan bahwa mereka telah menemukan fenomena aneh yang melibatkan duo bintang tak berguna yang menari berdekatan ini. Para peneliti mendeteksi katai putih bintang dengan lingkungan kaya karbon yang tidak biasa yang sebenarnya bisa menjadi dua katai putih yang bergabung satu sama lain saat mereka melakukan tugas aneh mereka tarian mengerikan di daerah antara bintang-bintang–nyaris lolos dari kehancuran yang dahsyat.
Para astronom menyadari adanya fenomena yang tidak biasa katai putih yang sangat besar terletak sekitar 450 tahun cahaya dari Bumi dengan komposisi atmosfer yang belum pernah diamati sebelumnya. Pengamatan penting ini menandai pertama kalinya duo penari yang bergabung katai putih telah ditemukan oleh para astronom menggunakan komposisi atmosfernya sebagai petunjuk untuk memecahkan misteri identitas aslinya.
Penemuan ini dirilis pada jurnal edisi 2 Maret 2020 Ibu Pertiwi Astronomibisa memberikan pencerahan baru mengenai pertanyaan abadi tentang seberapa besar katai putih bintang berevolusi, sesempurna jumlah supernova yang ada di Galaksi Bima Sakti kita yang berbentuk spiral berpalang.
Itu katai putih ultra-substansial, bernama WD J0551+4135terdeteksi dalam sebuah studi fakta yang diperoleh dari Badan Penempatan Eropa (ESA) Gaia teleskop. Para astronom menindaklanjuti penemuan mereka dengan spektroskopi yang diterima dengan memanfaatkan Teleskop William Herschel. Para peneliti fokus pada hal-hal tersebut katai putih ditemukan sebagai sesuatu yang besar–sebuah pencapaian yang dapat diwujudkan oleh Misi Gaia. Dengan memisahkan cahaya yang dipancarkan oleh bintang yang tidak biasa itu, para astronom mampu mengetahui komposisi kimia atmosfernya, dan menemukan bahwa atmosfernya mengandung jumlah karbon yang luar biasa signifikan.
Penulis langsung Dr. Mark Hollands, dari Kantor Fisika College of Warwick, menjelaskan dalam sebuah artikel pada tanggal 2 Maret 2020 Rilis Berita Terbaru dari College of Warwick “Bintang ini tampak menonjol sebagai sesuatu yang belum pernah kami saksikan sebelumnya. Anda mungkin berharap untuk melihat lapisan luar hidrogen, terkadang bercampur dengan helium, atau hanya campuran helium dan karbon. Anda tidak berharap untuk melihat kombinasi hidrogen dan karbon ini pada saat yang bersamaan karena seharusnya ada lapisan helium tebal di antaranya yang menghalangi hal itu. Ketika kami melihatnya, itu tidak masuk akal.”
Paling katai putih relatif lembut, dengan berat sekitar 0,6 kali massa Matahari kita. Meski begitu, J0551+4135 tanggal 10 Januari 2013 memiliki berat spektakuler 1,14 kali massa matahari, yang membuatnya hampir dua kali lipat massa rata-rata matahari lainnya. katai putih. Meskipun menjadi lebih masif dari Tata Surya kita, ia terhimpit menjadi bola kecil yang padat, yang diameternya hanya dua pertiga Bumi.
Untuk memecahkan misteri yang menarik ini, para astronom-detektif memutuskan untuk mengungkap asal usul bintang yang sebenarnya. Usia J0551+4135 tanggal 10 Januari 2013 juga memberi mereka petunjuk penting. Bintang-bintang yang lebih dewasa mengorbit Galaksi Bima Sakti kita secara signifikan lebih cepat daripada bintang-bintang muda, dan hal aneh ini katai putih bergerak cepat mengelilingi galaksi kita dibandingkan 99% galaksi lain di dekatnya katai putih dengan usia pendinginan yang sama. Ini berarti bintang tak bernyawa ini jauh lebih tua daripada yang terlihat.
Dr. Hollands terus menjelaskan pada tanggal 2 Maret 2020 Siaran Pers Universitas Warwick “Kami memiliki komposisi yang tidak dapat kami gambarkan melalui evolusi bintang biasa, massa dua kali lipat massa rata-rata katai putihdan usia kinematik lebih matang daripada yang disimpulkan dari pendinginan. Kami cukup yakin tentang bagaimana hanya satu bintang membentuk satu katai putih dan hal ini tidak seharusnya terjadi. Satu-satunya cara untuk membuktikannya adalah jika hal ini terbentuk melalui penggabungan dua “katai putih.”
Kematian Bintang Kecil Mirip Sinar Matahari
Katai putih adalah semua yang tersisa dari bintang-bintang, seperti Matahari kita, setelah mereka selesai membakar seluruh sumber gas fusi nuklir mereka yang penting. Pada titik yang mematikan ini, bintang kecil yang sekarat telah melepaskan lapisan gas luarnya ke tempatnya. Bintang kompak akhir yang megah kontras dengan kehancuran bintang-bintang yang jauh lebih besar yang bising dan eksplosif, yang mati dalam ledakan supernova yang dahsyat dan dahsyat. Bintang-bintang sederhana seperti Matahari kita “bersinar lembut di malam yang indah itu”, dan binasa dengan daya tarik yang luar biasa dan kedamaian yang relatif. Sesungguhnya, selubung gas warna-warni mereka yang menarik telah mengilhami para astronom untuk menyebutnya sebagai “kupu-kupu Semesta”, sebagai penghormatan atas keindahan surgawi mereka.
Bintang-bintang kecil yang soliter seperti Matahari kita binasa dengan lembut. Meskipun demikian, jika ada aktor bintang tambahan dalam drama tersebut, masalah-masalah mengerikan akan muncul. Jika sebuah bintang kecil berada dalam metode biner dengan bintang lain, sebuah pesta liar pasti akan muncul. Ketika yang pertama dari duo tersebut “mati”, meninggalkan katai putih inti yang memberi tenaga, mayat bintang itu akan secara gravitasi menyedot substansi dari bintang pendampingnya yang masih hidup–dan korbannya. Sebagai vampir-seperti kerdil terus mencuri lebih banyak dan lebih banyak zat dari pasangannya yang tidak beruntung, ia akhirnya akan menyerap cukup banyak zat untuk mencapai massa yang cukup untuk “menjadi penting.” Pada posisi ini, katai putih membayar kejahatannya dan meledak–sama seperti orang-orang besar. Ledakan ini disebut Varietas Ia supernovadan itu berbeda dari supernova tipe II keruntuhan utama profesional oleh bintang-bintang yang sangat signifikan.
Usulan yang J0551+4135 tanggal 10 Januari 2013 sebenarnya adalah sebuah objek yang terbentuk sebagai akibat dari penggabungan duo katai putih bergantung pada teori pembentukannya yang saling terkait, tetapi tidak setara. Dalam skenario ini, ketika salah satu dari dua bintang mengembang di akhir hidupnya menjadi bintang yang membengkak, raksasa unguia menelan bintang pendampingnya, menarik orbitnya semakin dekat dan dekat setiap saat seperti bintang pertama yang layu menjadi abu. katai putih fase. Sebuah efisiensi encore kemudian terjadi ketika bintang lainnya tumbuh menjadi kembung merah jambu besarLebih dari berlalunya miliaran tahun, emisi gelombang gravitasi telah menyusutkan orbit lebih jauh, ke posisi di mana duo bintang yang berdansa menyatu bersama untuk membentuk satu objek tunggal.
Para Penari dan Tariannya
Meskipun begitu katai putih penggabungan telah diprediksi akan terjadi, satu-satunya yang melibatkan penggabungan yang tidak biasa J0551+4135 tanggal 10 Januari 2013 lebih aneh dari yang dibayangkan. Hal ini karena sebagian besar penggabungan di Bima Sakti terjadi di antara bintang-bintang yang memiliki massa yang berbeda-beda, sementara penggabungan aneh ini mungkin terjadi pada duo bintang berukuran serupa. Ada juga batasan mengenai seberapa besar bintang tunggal yang dihasilkan katai putih Ini karena, jika mayat bintang berikutnya memiliki berat sekitar 1,4 kali massa matahari, ia akan “menjadi penting” dan meledak sendiri hingga berkeping-keping dalam Supernova jenis Ia ledakan. Namun, ada kemungkinan bahwa ledakan bintang yang mematikan ini dapat diaktifkan pada massa yang sedikit lebih kecil, sehingga ledakan aneh ini katai putih sangat berguna karena menunjukkan betapa pentingnya katai putih dapat memperoleh dan terus “tinggal” untuk menginformasikan ceritanya.
Hanya karena penggabungan tersebut memulai kembali proses pendinginan bintang, para astronom merasa sulit untuk menentukan usia bintang yang sebenarnya. Mayat bintang itu mungkin bergabung sekitar 1,3 miliar tahun yang lalu–tetapi duo bintang mati primer mungkin telah ada selama miliaran tahun sebelum peristiwa itu.
J0551+4135 tanggal 10 Januari 2013 penting karena itu adalah orang yang hanya terdiri dari segelintir orang yang bergabung katai putih untuk ditemukan–dan itu adalah satu-satunya yang dapat diidentifikasi berdasarkan komposisinya.
Dr. Hollands menjelaskannya pada tanggal 2 Maret 2020 Siaran Pers Universitas Warwick bahwa “Tidak banyak yang katai putih sebesar ini, sementara masih banyak lagi yang tidak Anda duga, yang menunjukkan bahwa beberapa di antaranya kemungkinan besar terbentuk melalui penggabungan.”
“Di masa depan, kita bisa dilengkapi untuk menggunakan sistem yang disebut Astroseismologi untuk menguasai tentang katai putih komposisi utama dari denyutan bintangnya yang akan menjadi sistem independen yang mengonfirmasi bintang ini terbentuk dari penggabungan. Mungkin aspek yang paling menarik dari bintang ini adalah bahwa ia hampir gagal meledak sebagai suprnova–ledakan raksasa ini benar-benar penting dalam memetakan komposisi Alam Semesta karena dapat dideteksi hingga jarak yang sangat jauh. Meskipun demikian, masih ada ketidakpastian yang signifikan tentang jenis teknik bintang apa yang berhasil mencapai fase supernova,” tambahnya.
“Meski kedengarannya aneh, mengukur rumah-rumah supernova yang 'gagal' ini dan penampakan masa depan yang serupa memberi tahu kita banyak hal tentang jalur menuju pemusnahan diri termonuklir,” Dr. Hollands melanjutkan pernyataannya.
Penelitian ini dipublikasikan pada jurnal edisi 2 Maret 2020 Astronomi Alam kurang dari judulnya Sebuah Katai putih yang sangat masif dengan suasana campuran hidrogen-karbon sebagai sisa penggabungan yang sangat mungkin.