Sains

Puluhan Bintang Masif Kepergok Melarikan Diri dari Bima Sakti, Kenapa?

Ini adalah Zeta Ophiuchi, bintang pelarian yang diamati oleh Spitzer. Bintang tersebut menciptakan guncangan busur saat bergerak melalui awan debu antarbintang. Gambar: NASA/JPL-Caltech

ANTARIKSA -- Galaksi Bima Sakti ternyata tidak mampu menampung semua bintangnya. Beberapa dari mereka terlempar ke ruang antargalaksi dan menghabiskan hidup liar dalam perjalanan yang tidak pasti. 

Awalnya, pengamatan terbaru tim astronom menemukan banyak bintang-bintang paling masif melarikan diri dari Bima Sakti. Mereka kemudian mencari tahu lebih dalam kenapa hal itu bisa terjadi.

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Para astronom kemudian mengukur distribusi kecepatan pada bidang salah satu bintang. Secara umum, distribusi kecepatan keseluruhan populasi bintang mencerminkan rotasi galaksi. Ketika sebuah bintang tidak selaras dengan rotasi galaksi, hal itu menandakan ada yang tidak beres.

Faktanya, sejumlah bintang sedang dalam perjalanan keluar dari galaksi.
Temuan baru ini dituangkan dalam makalah berjudul 'Bintang O dan Be yang melarikan diri dari galaksi ditemukan menggunakan Gaia DR3'.  Makalah itu akan dipublikasikan di jurnal Astronomy and Astrophysics dengan penulis utamanya Mar Carretero Castrillo, peneliti pasca sarjana di Departemen Fisika Kuantum dan Astrofisika, Institut Ilmu Kosmos, Universitas Barcelona.

Baca Juga: Terobosan Sains, Teleskop Dragonfly Mampu Mendeteksi Gas Galaksi

Castrillo dan rekan-rekannya mendasarkan penelitian itu pada dua katalog bintang. Mereka adalah Galactic O-Star Catalog (GOSC) dan Be Star Spectra (BeSS). Keduanya merupakan katalog berbagai jenis bintang masif tipe O dan tipe Be, serta subtipe keduanya.

Para peneliti juga menggunakan data dari Gaia, pesawat ruang angkasa pengukur bintang milik Badan Antariksa Eropa (ESA). Astrometri Gaia telah mengukur posisi, jarak, dan pergerakan satu miliar bintang. 

Tidak ada yang tahu berapa banyak bintang yang telah melarikan diri dari galaksi kita, namun para astronom terus menemukan yang baru. Ada perkiraan 10 juta bintang telah melarikan diri dari Bima Sakti, tapi belum dipastikan. Jumlah itu akan bergantung pada mekanisme yang mendorong bintang menjauh, dan para ahli astrofisika belum memahaminya.

Penelitian ini bertujuan menjelaskan fenomena bintang yang melarikan diri dengan melihat secara khusus pada bintang masif. “Sebagian kecil dari bintang masif adalah bintang yang melarikan diri. Bintang-bintang ini bergerak dengan kecepatan khusus yang signifikan dibandingkan dengan lingkungannya,” jelas para penulis. 

Mereka berangkat dari katalog dan data Gaia. “Bintang OB tipe awal yang masif adalah bintang paling terang di Bima Sakti,” jelas mereka. Tidak hanya besar dan muda, bintang OB juga sangat seksi. Mereka terbentuk dalam kelompok yang terorganisir satu sama lain yang disebut asosiasi OB. 

Karena mereka masih muda dan seksi, mereka tidak bertahan lama. Mereka penting dalam astronomi karena sangat masif, energik, dan sering meledak sebagai supernova. Itu sebabnya ada katalog khusus yang didedikasikan untuk mereka.

Tim melakukan referensi silang data Gaia dengan katalog GOSC dan BeSS dan menghasilkan 417 bintang tipe O dan 1.335 bintang tipe Be. Dari jumlah tersebut, mereka menemukan 106 bintang pelarian tipe O atau 25,4 persen dari total bintang di katalog GOSC. Sebanyak 42 di antaranya baru diidentifikasi.

Mereka juga menemukan 69 bintang pelarian Be, yang mewakili 5,2 persen katalog bintang tipe Be. 47 di antaranya baru diidentifikasi. Secara keseluruhan, bintang tipe-O bergerak lebih cepat dibandingkan tipe Be.

Baca Juga: Monster Lubang Hitam Diduga Telah Membunuh Galaksi Induk Mereka

Mengapa bintang-bintang masif merupakan bagian terbesar dari bintang-bintang yang melarikan diri? Ada dua teori yang mencoba menjelaskannya. Salah satunya adalah skenario ejeksi dinamis (DES), dan yang lainnya adalah skenario supernova biner (BSS).

Bintang OB sering kali terbentuk dalam pasangan biner. Di BSS, satu bintang yang meledak sebagai supernova akan menendang bintang lainnya. Jika situasinya tepat, bintang yang masih hidup akan mendapat energi yang cukup untuk melepaskan diri dari ikatan pasangannya. Bintang yang meledak akan berakhir sebagai bintang neutron atau lubang hitam. 

Ilustrasi menunjukkan bintang berkecepatan tinggi yang keluar dari galaksi Bima Sakti. Gambar: NASA, ESA, dan G. Bacon (STScI).

Bintang yang masih hidup juga bisa lepas dari tarikan gravitasi Bima Sakti. Jika ini terjadi, ia akan memulai perjalanan panjangnya ke ruang antargalaksi, liar, dan semata wayang.

Di DES, tidak ada ledakan supernova yang dramatis. Sebaliknya, sebuah bintang mengalami interaksi gravitasi dengan bintang lain. Pertemuan antara bintang biner dan bintang tunggal bisa menghasilkan pelarian, begitu pula pertemuan antara dua pasangan biner.

Baca Juga: Apa Itu Galaksi?

Asosiasi OB yang cenderung membentuk bintang tipe O dan tipe B adalah jenis lingkungan padat yang bisa memicu bintang melarikan diri. Bintang yang melarikan diri cenderung berukuran besar karena asosiasi itu kebanyakan diisi jenis bintang besar.

Para ilmuwan terus bertanya tentang kedua skenario tersebut dan memperdebatkannya selama beberapa dekade. Sebab, kedua skenario itu menghasilkan bintang yang mampu keluar dari galaksi. 

Saat mempelajari sampel dari 175 bintang yang melarikan diri, para peneliti menemukan kecenderungan pada salah satu skenario. “Persentase dan kecepatan yang lebih tinggi yang ditemukan pada tipe O dibandingkan dengan tipe Be menggarisbawahi bahwa skenario ejeksi dinamis lebih mungkin terjadi dibandingkan skenario supernova biner,” tulis mereka.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa bintang pelarian tipe O memiliki kecepatan lebih tinggi dibandingkan bintang tipe Be. Penelitian sebelumnya juga menunjukkan ejeksi dinamis menghasilkan pelarian yang lebih cepat dan masif dibandingkan skenario supernova biner. 

Baca Juga: Penelitian: Debu Antariksa Bisa Membawa Kehidupan Alien Melintasi Galaksi

“Bintang GOSC-Gaia DR3 secara umum memiliki kecepatan lebih tinggi dibandingkan bintang BeSS-Gaia DR3,” jelas para penulis, yang sejalan dengan hasil penelitian sebelumnya. “Hal ini memperkuat dominasi skenario DES versus skenario BSS". Sumber: Universe Today

Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
Image

- angkasa berdenyut dalam kehendak -