Astronom Rusia dan asing telah menemukan bintang "karbon" yang sangat tidak biasa di konstelasi Cassiopeia, yang muncul beberapa puluh ribu tahun yang lalu sebagai hasil penggabungan katai putih besar. Dalam waktu dekat, itu akan meledak dan berubah menjadi pulsar, menurut sebuah artikel di jurnal Nature Astronomy.
Katai putih adalah sisa-sisa bintang tua bermassa kecil yang "terbakar", tanpa sumber energinya sendiri. Katai putih muncul pada tahap akhir evolusi bintang dengan massa tidak melebihi massa matahari lebih dari 10 kali lipat. Pada akhirnya, bintang kita juga akan berubah menjadi katai putih.
Ahli astrofisika tertarik pada "bintang mati" semacam itu karena beberapa alasan. Pertama, mereka adalah nenek moyang supernova tipe I, yang memungkinkan perkiraan jarak yang sangat akurat di ruang angkasa. Kedua, mereka terdiri dari materi super padat eksotis, sifat dan struktur yang belum sepenuhnya dipahami oleh para ilmuwan.
Jawaban atas pertanyaan ini penting karena menentukan apa yang akan terjadi jika katai putih bergabung. Sekarang para ilmuwan percaya bahwa jika gabungan massa dua tokoh tua melebihi apa yang disebut batas Chandrasekhar, yaitu 1,4 kali massa Matahari, maka hasil penggabungan mereka menjadi tidak stabil dan berubah menjadi jenis objek yang berbeda.
Bergantung pada kecepatan dan parameter lain dari penggabungan, proses ini dapat menghasilkan ledakan termonuklir yang kuat, supernova tipe pertama, dan mengarah pada pembentukan bintang neutron.
Untuk waktu yang lama, para ilmuwan percaya bahwa penggabungan semua katai putih besar, yang massanya secara signifikan melebihi batas Chandrasekhar, hampir pasti akan berakhir dengan ledakan supernova. Keyakinan akan ide ini hancur pada tahun 2003 ketika para astronom dari Amerika Serikat dan Kanada merekam kilatan cahaya yang sangat tidak biasa di langit. Ia memiliki semua fitur supernova tipe pertama, tetapi pada saat yang sama ia dihasilkan oleh benda yang massanya melebihi massa matahari setidaknya dua kali.
Penemuannya menimbulkan banyak kontroversi, karena teori-teori yang ada pada waktu itu tidak dapat menjelaskan mekanisme kelahirannya, dan keberadaan ledakan tersebut bertentangan dengan gagasan yang sudah mapan bahwa semua supernova tipe pertama memiliki kekuatan yang sama dan sifat lain yang terikat pada batas Chandrasekhar.
Gvaramadze dan rekan-rekannya telah menemukan bintang yang sangat tidak biasa, yang keberadaannya mendukung salah satu penjelasan tentang bagaimana ledakan tahun 2003 dan beberapa supernova lain yang sangat kuat yang terekam di tahun-tahun berikutnya dapat terjadi.
Video promosi:
Awalnya, seperti yang dijelaskan para astronom, mereka tidak mencari katai putih dan jejak tabrakannya, tetapi mencari nebula yang muncul di sekitar bintang besar yang sudah tua pada tahap terakhir kehidupan mereka. Untuk melakukan ini, para ilmuwan mempelajari gambar langit malam yang diambil oleh teleskop orbit infra merah WISE dan observatorium lain sejenisnya.
Perhatian mereka tertarik oleh nebula kecil J005311, yang terletak sekitar 10 ribu tahun dari kita ke arah konstelasi Cassiopeia. Ketika Gvaramadze dan timnya mencoba menemukan bintang induk menggunakan teleskop BTA di Observatorium Astrofisika Khusus di Nizhny Arkhyz, mereka terkejut.
Di tengah nebula ini hidup sebuah bintang yang sangat tidak biasa, secara lahiriah mirip dengan apa yang disebut bintang Wolf-Rayet, bintang yang paling gelisah dan berumur pendek di alam semesta. Seperti dugaan "sepupu" nya, bintang di pusat J005311 sangat panas - suhu permukaannya melebihi 200 ribu Kelvin. Pada saat yang sama, dia membuang sejumlah besar gas ke lingkungan, mempercepatnya hingga 16 ribu kilometer per detik, atau 5% dari kecepatan cahaya.
Di sisi lain, itu sekitar empat kali lebih redup daripada bintang Wolf-Rayet yang paling sederhana sekalipun, tetapi spektrumnya sama sekali berbeda dari bentuk paling aktif bahkan dari bintang-bintang semacam itu. Selain itu, bagian dalamnya hampir seluruhnya terdiri dari dua unsur - oksigen dan karbon, dan hidrogen dan helium sama sekali tidak ada di bagian dalam J005311 dan selubung gasnya.
Ketidakkonsistenan ini membuat para ilmuwan bertanya-tanya bagaimana benda seperti itu muncul. Mengacu pada diagram Hertzsprung-Russell yang terkenal, astronom Rusia dan asing memperhatikan bahwa bintang yang terbentuk sebagai hasil penggabungan katai putih besar seharusnya memiliki sifat yang serupa.
Para ahli teori, sebagaimana dicatat para peneliti, telah lama meramalkan keberadaan benda-benda semacam itu, yang massanya jauh lebih tinggi dari batas Chandrasekhar, tetapi hingga kini belum ada yang menemukannya.
Seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan ini, objek super berat seperti itu dapat terbentuk jika perut katai putih dipanaskan dengan cukup cepat selama penggabungannya. Dalam hal ini, karbon akan memiliki waktu untuk "menyala" di dalam perut bintang baru bahkan sebelum ia dikompresi dengan kuat.
Ini akan menghentikan ledakan termonuklir, membuat nebula kecil berisi oksigen pijar dan neon, dan di dalamnya akan muncul objek super panas yang unik, yang akan hidup selama beberapa puluh ribu tahun. Setelah bintang yang "terlahir kembali" itu menghabiskan semua cadangan karbon dan oksigennya, ia akan berkontraksi lebih banyak lagi, yang menyebabkan lahirnya supernova redup dan bintang neutron kecil.
Seperti yang diperlihatkan oleh perhitungan Gvaramadze dan rekan-rekannya, hal ini akan terjadi dalam waktu dekat. J005311 sekarang berusia sekitar 16 ribu tahun, yang berarti berada di tahap terakhir dari "kehidupan baru". Mungkin saja umat manusia akan menyaksikan peristiwa penting ini, para ilmuwan menyimpulkan.
