Sains

Unsur Awet Muda Ini Membuat Bintang Menunda Kematiannya hingga Miliaran Tahun

Dua model bagian dalam katai putih. (Kiri) kristalisasi biasa dari katai putih standar. (Kanan) Katai putih aneh yang mendingin lebih lambat dan didominasi oleh distilasi. Gambar: Robert Lea/Bedard cs

ANTARIKSA -- Pengamatan terbaru menunjukkan bahwa beberapa bintang katai putih tiba-tiba berhenti mendingin sehingga memperpanjang umur bintang kerdil tersebut. Kini, para ilmuwan menemukan ada mekanisme 'air awet muda' yang bisa menjelaskan bagaimana sekam bintang tersebut menghindari kematian selama miliaran tahun.

Katai putih adalah inti bintang yang tersisa setelah bintang seperti matahari mati. Bangkai bintang itu melayang di ruang angkasa sebagai bara api yang terus mendingin. Pada akhirnya, mereka akan meledak menjadi nova. Karena itu, fakta baru mengenai umur panjang katai putih menjadi soal lain yang membutuhkan jawaban.

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Menganalisis data dari misi luar angkasa Gaia pada tahun 2019, para ilmuwan menemukan populasi katai putih yang tampaknya telah berhenti mendingin selama miliaran tahun. Tim peneliti yang dipimpin oleh Antoine Bedard dari Universitas Warwick dan Simon Blouin dari Universitas Victoria yakin telah menemukan mekanisme apa di balik umur panjang sejumlah katai putih itu.

Penelitian tim Bedard dan Blouin tersebut telah dipublikasikan di jurnal Nature pada 6 Maret 2024.

Baca Juga: Air yang Bocor ke Inti Bumi Membentuk Lapisan Misterius Penghasil Kristal

Sumber Awet Muda Katai Putih

Katai putih lahir ketika bintang-bintang yang massanya hampir sama dengan matahari kehabisan pasokan hidrogen untuk fusi nuklir di intinya. Berakhirnya fusi, alias konversi hidrogen menjadi helium, pada inti bintang juga memutus energi yang selama miliaran tahun melindunginya dari keruntuhan akibat gravitasinya sendiri.

Gravitasi akhirnya membuat lapisan luar bintang, tempat fusi nuklir masih terjadi, terkoyak. Lapisan itu mengembang hingga ratusan kali ukuran awal bintang dalam fase yang disebut raksasa merah. Pada akhirnya, lapisan di sekelilingnya menyebar, meninggalkan inti bintang yang mendingin, jadilah katai putih.

Bagi matahari, proses kematian itu akan dimulai sekitar 5 miliar tahun lagi. Kita sering membahasnya, bukan?

Sebelumnya, para ilmuwan menganggap semua katai putih adalah tahap akhir bintang yang lembam. Teori mengatakan, di dalam jantung katai putih terdapat plasma dan materi bintang yang membeku karena panasnya telah hilang. Dalam prosesnya, katai putih membeku dari dalam dan ke luar selama miliaran tahun.

Namun, Bedard dan rekannya menemukan ada beberapa katai putih yang plasma padat di dalamnya tidak membeku. Mereka juga menemukan sumber awet muda tersebut, yang tersembunyi di balik cangkang bintang-bintang itu.

Baca Juga: Akhirnya, Para Ilmuwan Temukan 7 Partikel Hantu Saat Menembus Bumi

Di dalam katai putih yang menentang usia tersebut, kristal padat tercipta saat bintang mati mendingin. Kristal itu bisa mengapung di atas cairan yang lebih padat.

Saat materi padat bintang mengalir ke luar, materi kristal tersebut menggantikan materi cair, yang bergerak ke dalam. Aliran material lebih berat yang menuju jantung katai putih kemudian melepaskan energi gravitasi. 

Menurut tim itu, energi tersebut bisa berubah menjadi panas, sehingga menghentikan proses pendinginan selama miliaran tahun. “Penjelasan ini cocok dengan semua sifat observasi populasi katai putih yang tidak biasa. Ini adalah pertama kalinya mekanisme transportasi ini diamati pada semua jenis bintang, dan ini menarik, karena tidak setiap hari kita mengungkap fenomena astrofisika yang benar-benar baru," kata Bedard dalam sebuah pernyataan.

Kenapa Hanya Terjadi pada Beberapa Katai Putih?

Salah satu pertanyaan besar dari penemuan katai putih yang menghentikan proses pendinginannya adalah apa yang membuat mereka berbeda dari katai putih yang mati. Menurut Blouin, kemungkinan besar itu disebabkan oleh komposisi bintangnya. 

“Beberapa bintang katai putih terbentuk dari dua bintang yang bersatu. Ketika bintang-bintang itu bertabraka, komposisi bintangnya berubah sedemikian rupa sehingga memungkinkan terbentuknya kristal mengambang,” kata dia.

Biasanya, semakin dingin bintang katai putih, maka semakin tua usianya. Namun, penundaan pendinginan yang dialami sejumlah katai putih aneh itu menunjukan mereka memiliki suhu yang membuatnya terlihat jauh lebih muda dari usia sebenarnya.

Baca Juga: Teleskop James Webb Mempertegas Paradox Perluasan Alam Semesta dari Hubble

Karena itu, penemuan bintang katai putih yang menentang penuaan dan mekanisme yang membuat mereka awet muda, bisa mendefinisikan kembali cara para astronom menentukan umur bintang secara umum. “Mekanisme transportasi yang kami temukan berarti bahwa beberapa katai putih telah bersinar seterang bintang normal selama miliaran tahun,” kata Bedard. 

Hal itu, kata dia, mempersulit penentuan usia dan penggunaan katai putih untuk merekonstruksi pembentukan galaksi kita. Sumber: Space.com

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

- angkasa berdenyut dalam kehendak -