Ledakan pada Kurcaci Putih Diamati

Ketika bintang seperti Matahari kita menggunakan semua bahan bakarnya, mereka menyusut menjadi katai putih. Terkadang bintang mati seperti itu menyala kembali dalam ledakan super panas dan menghasilkan bola api radiasi sinar-X.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh FAU kini telah mampu mengamati ledakan cahaya sinar-X seperti itu untuk pertama kalinya. Observatorium Dr. Karl Remeis di Bamberg, yang telah menerbitkan artikel tentang pengamatan ini di jurnal Nature yang bereputasi baik, bersama dengan Prof. Dr. Jörn Wilms dan tim peneliti dari Institut Max Planck untuk Fisika Luar Angkasa, Universitas Tübingen, Universitat Politécnica de Catalunya di Barcelona dan Institut Leibniz untuk Astrofisika Potsdam. “Ledakan sinar-X ini hanya berlangsung beberapa jam dan hampir tidak mungkin diprediksi, tetapi instrumen pengamatan harus diarahkan langsung ke ledakan pada waktu yang tepat,” jelas ahli astrofisika itu.

Instrumen dalam hal ini adalah teleskop sinar-X eROSITA, yang saat ini terletak satu setengah juta kilometer dari Bumi dan telah mengamati langit untuk sinar-X lunak sejak 2019. Pada 7 Juli 2020, ia mengukur sinar-X kuat. radiasi di area langit yang sama sekali tidak mencolok empat jam sebelumnya. Ketika teleskop sinar-X mengamati posisi yang sama di langit empat jam kemudian, radiasinya telah menghilang. Oleh karena itu, kilatan sinar-X yang sebelumnya sepenuhnya mengekspos pusat detektor harus berlangsung kurang dari delapan jam.

Ledakan sinar-X seperti ini telah diprediksi oleh penelitian teoritis lebih dari 30 tahun yang lalu, tetapi belum pernah diamati secara langsung hingga sekarang. Bola api sinar-X ini muncul di permukaan bintang yang awalnya berukuran sebanding dengan Matahari sebelum menghabiskan sebagian besar bahan bakarnya yang terbuat dari hidrogen dan kemudian helium jauh di dalam intinya. Mayat bintang ini menyusut sampai “katai putih” tetap ada, yang ukurannya mirip dengan Bumi tetapi mengandung massa yang bisa mirip dengan Matahari kita. “Salah satu cara untuk menggambarkan proporsi ini adalah dengan membayangkan Matahari memiliki ukuran yang sama dengan sebuah apel, yang berarti Bumi akan berukuran sama dengan kepala peniti yang mengorbit apel pada jarak 10 meter,” jelas Jörn Wilms.

BACA JUGA :  Upaya untuk melarang buku melonjak empat kali lipat 'belum pernah terjadi sebelumnya' pada tahun 2021, kata laporan ALA

Mayat bintang menyerupai batu permata

Di sisi lain, jika Anda mengecilkan sebuah apel seukuran kepala peniti, partikel kecil ini akan menahan berat apel yang relatif besar. “Satu sendok teh materi dari dalam katai putih dengan mudah memiliki massa yang sama dengan truk besar,” lanjut Jörn Wilms. Karena bintang-bintang yang terbakar ini sebagian besar terdiri dari oksigen dan karbon, kita dapat membandingkannya dengan berlian raksasa yang berukuran sama dengan Bumi yang melayang di luar angkasa. Benda-benda dalam bentuk permata berharga ini sangat panas sehingga bersinar putih. Namun, radiasinya sangat lemah sehingga sulit dideteksi dari Bumi.

Kecuali jika katai putih ditemani oleh bintang yang masih menyala, yaitu, dan ketika tarikan gravitasi yang sangat besar dari katai putih menarik hidrogen dari kulit bintang yang menyertainya. “Pada waktunya, hidrogen ini dapat terkumpul untuk membentuk lapisan setebal beberapa meter di permukaan katai putih,” jelas astrofisikawan FAU Jörn Wilms. Di lapisan ini, tarikan gravitasi yang sangat besar menghasilkan tekanan yang sangat besar sehingga menyebabkan bintang menyala kembali. Dalam reaksi berantai, segera terjadi ledakan besar di mana lapisan hidrogen meledak. Radiasi sinar-X ledakan seperti ini yang mengenai detektor eROSITA pada 7 Juli 2020 menghasilkan gambar yang terlalu terang.

“Dengan menggunakan perhitungan model yang awalnya kami buat sambil mendukung pengembangan instrumen sinar-X, kami dapat menganalisis gambar yang terlalu terang secara lebih rinci selama proses yang kompleks untuk mendapatkan tampilan di balik layar dari ledakan katai putih, atau nova,” jelas Jörn Wilms. Menurut hasil, katai putih memiliki massa di sekitar Matahari kita dan oleh karena itu relatif besar. Ledakan itu menghasilkan bola api dengan suhu sekitar 327.000 derajat, membuatnya sekitar enam puluh kali lebih panas dari Matahari.

BACA JUGA :  Neutrino dapat memastikan bahan bakar nuklir kapal selam tidak dipersenjatai

Karena nova ini kehabisan bahan bakar dengan cukup cepat, mereka mendingin dengan cepat dan radiasi sinar-X menjadi lebih lemah hingga akhirnya menjadi cahaya tampak, yang mencapai Bumi setengah hari setelah deteksi eROSITA dan diamati oleh teleskop optik. Sebuah bintang yang tampak terang kemudian muncul, yang sebenarnya merupakan cahaya tampak dari ledakan, dan sangat terang sehingga dapat dilihat di langit malam dengan mata telanjang,“ jelas Ole König. Tampaknya “bintang baru” seperti ini telah diamati di masa lalu dan diberi nama “nova stella”, atau “bintang baru” karena kemunculannya yang tidak terduga. Karena nova ini hanya terlihat setelah kilatan sinar-X, sangat sulit untuk memprediksi wabah semacam itu dan sebagian besar hanya kebetulan ketika mereka menabrak detektor sinar-X. “Kami benar-benar beruntung,” kata Ole König.

Tautan ke kertas: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04635-y

Informasi lebih lanjut:

Profesor Jörn Wilms
Telepon: +49 951 95222-13
[email protected]

Leave a Reply

Your email address will not be published.