Sains
Peneliti Mengungkap Perbedaan tak Terduga pada Bintang Biner Raksasa
ANTARIKSA -- Dengan menggunakan teleskop Gemini South, tim astronom untuk pertama kalinya mengkonfirmasi bahwa perbedaan komposisi bintang biner berasal dari variasi kimiawi dalam awan material bintang tempat mereka terbentuk. Hasilnya membantu menjelaskan mengapa bintang-bintang yang lahir dari awan molekul yang sama bisa memiliki komposisi kimia yang berbeda dan menjadi rumah bagi sistem planet yang berbeda.
Diperkirakan, hingga 85 persen bintang berada dalam sistem bintang biner, bahkan ada yang berada dalam sistem dengan tiga bintang atau lebih. Pasangan bintang ini lahir bersama dari awan molekul yang sama dan berasal dari bahan kimia yang melimpah.
Para astronom berharap menemukan mereka memiliki komposisi dan sistem planet yang hampir sama. Namun, bagi banyak biner, hal tersebut tidak terjadi. Beberapa penjelasan yang diajukan mengaitkan perbedaan itu dengan peristiwa yang terjadi setelah bintang berevolusi.
Karena itu, penemuan baru tim astronom menjadi yang pertama mengonfirmasi bahwa perbedaan tersebut sebenarnya berasal dari sebelum bintang mulai terbentuk. Dipimpin oleh Carlos Saffe dari Institut Ilmu Astronomi, Bumi dan Luar Angkasa (ICATE-CONICET) di Argentina, tim tersebut menggunakan teleskop Gemini South di Chili, yang merupakan setengah dari Observatorium Gemini Internasional.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Baca Juga: 10 Fakta Bintang Biner, Matahari Pernah Punya Pasangan
Dengan Spektrograf Optik Resolusi Tinggi (GHOST) Gemini yang baru dan presisi, tim mempelajari berbagai panjang gelombang cahaya, atau spektrum, yang dilepaskan oleh sepasang bintang raksasa. Hal itu mengungkapkan perbedaan signifikan dalam susunan kimianya.
“Spektrum GHOST yang sangat berkualitas tinggi menawarkan resolusi yang belum pernah terjadi sebelumnya,” kata Saffe.
Pengukuran itu mengungkapkan bahwa salah satu bintang memiliki kelimpahan unsur berat yang lebih tinggi dibandingkan bintang lainnya. Untuk mengungkap asal muasal perbedaan itu, tim menggunakan pendekatan unik.
Menurut penelitian sebelumnya, ada tiga kemungkinan penjelasan atas perbedaan kimia yang diamati antara bintang biner. Dua di antaranya melibatkan proses yang terjadi dalam evolusi bintang: difusi atom, atau pengendapan unsur-unsur kimia ke dalam lapisan gradien bergantung pada suhu dan gravitasi permukaan masing-masing bintang. Kedua, menelan sebuah planet kecil berbatu, yang menimbulkan variasi bahan kimia pada komposisi bintang.
Penjelasan ketiganya, melihat kembali awal pembentukan bintang-bintang, menunjukkan bahwa perbedaan tersebut berasal dari daerah ketidakseragaman atau yang sudah ada sebelumnya dalam awan molekuler. Sederhananya, jika awan molekuler memiliki distribusi unsur kimia yang tidak merata, maka bintang-bintang yang lahir akan memiliki komposisi yang berbeda.
Sejauh ini, penelitian telah menyimpulkan bahwa ketiga penjelasan tersebut mungkin terjadi. Namun, penelitian baru yang dipublikasikan di jurnal Astronomy & Astrophysics tersebut hanya berfokus pada biner deret utama. 'Deret utama' adalah tahap di mana sebuah bintang menghabiskan sebagian besar keberadaannya, dan sebagian besar bintang di alam semesta adalah bintang deret utama, termasuk matahari kita.
Sebaliknya, Saffe dan timnya mengamati biner yang terdiri dari dua bintang raksasa. Bintang-bintang ini memiliki lapisan luar atau zona konvektif yang sangat dalam dan bergejolak kuat. Karena sifat zona konvektif yang tebal itu, tim mampu mengesampingkan dua dari tiga kemungkinan penjelasan di atas.
Perputaran cairan yang terus terjadi di dalam zona konvektif akan mempersulit material mengendap menjadi lapisan. Artinya, bintang-bintang raksasa kurang sensitif terhadap efek difusi atom (menyingkirkan penjelasan pertama). Lapisan luar yang tebal juga menunjukkan penelanan planet tidak akan banyak mengubah komposisi bintang karena materi yang tertelan akan cepat tercairkan (menyingkirkan penjelasan kedua).
Hal itu menyisakan ketidakhomogenan primordial dalam awan molekuler sebagai penjelasan yang pasti. “Ini adalah pertama kalinya para astronom dapat memastikan bahwa perbedaan antara bintang-bintang biner dimulai pada tahap paling awal pembentukannya,” kata Saffe.
"Gemini South kini mengumpulkan pengamatan bintang-bintang di akhir masa hidupnya untuk mengungkap lingkungan tempat mereka dilahirkan,” kata Direktur program NSF untuk International Gemini Observatory, Martin Still.
Baca Juga: Gelombang Gravitasi Ungkap Penggabungan Bintang Neutron dan Objek Misterius
“Ini memberi kita kemampuan untuk mengeksplorasi bagaimana kondisi pembentukan bintang dapat mempengaruhi seluruh keberadaannya selama jutaan atau miliaran tahun.”
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
