Sains
Perang Bintang yang Mengerikan Terjadi di Dekat Lubang Hitam Pusat Bima Sakti
ANTARIKSA -- Meskipun usianya sudah sangat tua, beberapa bintang yang mengorbit lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti tampak lebih muda. Tapi tidak seperti manusia, yang mungkin tampak segar kembali setelah mendapat suntikan kolagen, bintang-bintang itu terlihat muda karena alasan yang jauh lebih kejam. Mereka memakan tetangganya.
Persoalan bintang-bintang itu hanyalah salah satu temuan aneh dari penelitian baru dari Universitas Northwestern. Dengan menggunakan model baru, ahli astrofisika menelusuri perjalanan 1.000 bintang simulasi yang mengorbit lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita , Sagitarius A* atau Sgr A*.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Saking padatnya, bintang di wilayah itu sering mengalami tabrakan yang brutal. Dengan mensimulasikan efek dari tabrakan yang intens itu, penelitian baru menemukan bahwa bintang yang selamat dari tabrakan bisa kehilangan massanya dan menjadi bintang bermassa rendah. Ada juga yang bergabung dengan bintang lain sehingga menjadi masif dan tampak lebih muda.
“Itu adalah wilayah sekitar pusat lubang hitam padat dengan bintang-bintang yang bergerak dengan kecepatan sangat tinggi,” kata Sanaea C Rose dari Northwestern, yang memimpin penelitian.
Baca Juga: Superkomputer Pecahkan Misteri Massa Bintang Pertama Alam Semesta
Bintang-bintang itu seperti berlari melalui stasiun kereta bawah tanah yang sangat ramai pada jam sibuk. Jika tidak bertabrakan dengan bintang lain, maka mereka hanya berpapasan. Bagi bintang, tabrakan jarak dekat itu menyebabkan mereka berinteraksi secara gravitasi. "Kami ingin mengeksplorasi apa arti tabrakan dan interaksi ini bagi populasi bintang dan mengkarakterisasi hasilnya," kata dia.
Rose menyajikan penelitian tersebut dalam pertemuan American Physical Society (APS) di Sacramento, California dengan tema "Tabrakan Bintang di Pusat Galaksi". Paparan itu disampaikan dalam sesi Astrofisika Partikel dan Pusat Galaksi pada Kamis, 4 April 2024.
Ditakdirkan untuk Bertabrakan
Pusat Bima Sakti kita adalah tempat yang aneh dan liar. Tarikan gravitasi Sgr A* mempercepat laju bintang-bintang mengelilingi orbitnya dengan kecepatan yang mengerikan. Sementara, bintang yang berada di pusat galaksi mencapai lebih dari satu juta.
Cluster yang padat ditambah kecepatan kilat itu membuat wilayah itu seperti medan perang bagi bintang. Di wilayah terdalam, dalam jarak 0,1 parsec dari lubang hitam, hanya sedikit bintang yang bisa lolos tanpa cedera.
"Ini adalah lingkungan yang sangat padat. Selain itu, lubang hitam supermasif memiliki tarikan gravitasi yang sangat kuat. Saat mereka mengorbit lubang hitam, bintang-bintang dapat bergerak dengan kecepatan ribuan kilometer per detik," kata Rose.
Dalam lingkungan yang sempit dan sibuk ini, bintang bisa bertabrakan dengan bintang lainnya. Dan semakin dekat bintang dengan lubang hitam supermasif, kemungkinan tabrakan semakin besar.
Penasaran dengan akibat tabrakan ini, Rose dan kolaboratornya mengembangkan simulasi untuk menelusuri nasib populasi bintang di pusat galaksi. Simulasi ini memperhitungkan beberapa faktor, di antaranya, kepadatan gugus bintang, massa bintang, kecepatan orbit, gravitasi, dan jarak dari Sgr A*.
Perang Bintang
Dalam penelitiannya, Rose menunjukkan satu faktor yang paling mungkin menentukan nasib sebuah bintang, yaitu jaraknya dari lubang hitam supermasif. Dalam jarak 0,01 parsec dari lubang hitam, bintang-bintang yang bergerak dengan kecepatan ribuan kilometer per detik terus bertabrakan satu sama lain.
Namun, jarang terjadi tabrakan langsung, tetapi lebih seperti tumbukan hebat dari pinggirannya. Dampaknya tidak cukup kuat untuk menghancurkan bintang-bintang secara total. Sebaliknya, mereka melepaskan lapisan luarnya dan terus melaju di sepanjang jalur tumbukan.
"Mereka saling memukul dan terus berjalan. Mereka hanya saling menyerempet seolah-olah sedang melakukan tos yang sangat keras. Hal ini menyebabkan bintang-bintang mengeluarkan sejumlah materi dan kehilangan lapisan luarnya," kata Rose.
Mereka yang kalah dalam tabrakan destruktif itu menghasilkan populasi bintang bermassa rendah yang aneh dan terkelupas.
Di luar 0,01 parsec, bintang bergerak dengan kecepatan yang lebih santai, ratusan kilometer per detik. Karena kecepatannya yang lebih lambat, ketika bintang-bintang ini bertabrakan satu sama lain, mereka tidak mempunyai cukup energi untuk melarikan diri.
Baca Juga: Unsur Awet Muda Ini Membuat Bintang Menunda Kematiannya hingga Miliaran Tahun
Sebaliknya, mereka bergabung dan menjadi lebih besar. Dalam beberapa kasus, mereka bahkan bergabung berkali-kali hingga menjadi 10 kali lebih besar dari Matahari kita.
"Beberapa bintang memenangkan tabrakan," kata Rose.
Melalui tabrakan dan penggabungan, bintang tersebut mengumpulkan lebih banyak hidrogen. Walaupun mereka terbentuk dari populasi yang lebih tua, hasil penggabungan membuat mereka tampak muda, seperti diremajakan kembali. Namun, mereka akan mati dengan sangat cepat.
“Bintang masif mirip dengan mobil raksasa yang boros bahan bakar. Mereka awalnya menggunakan banyak hidrogen, namun membakarnya dengan sangat, sangat cepat,” kata Rose. Sumber: phys.org
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
