Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Ilmuwan Membuat Sketsa Sistem Bintang Berusia Menggunakan Pengamatan Lebih dari Satu Abad

Para astronom telah melukis gambar terbaik mereka tentang variabel RV Tauri, jenis biner bintang langka di mana dua bintang - satu mendekati akhir hidupnya - mengorbit di dalam cakram debu yang luas. Dataset 130 tahun mereka mencakup rentang cahaya terluas yang pernah dikumpulkan untuk salah satu sistem ini, dari radio hingga sinar-X.

IMAGES

Gambar: i.ytimg.com

"Hanya ada sekitar 300 variabel RV Tauri yang diketahui di galaksi Bima Sakti," kata Laura Vega, penerima doktor baru-baru ini di Vanderbilt University di Nashville, Tennessee. "Kami memfokuskan studi kami pada yang paling terang kedua, bernama U Monocerotis, yang sekarang menjadi sistem pertama dari mana sinar-X telah terdeteksi."

Sebuah makalah yang menjelaskan temuan tersebut, yang dipimpin oleh Vega, diterbitkan dalam The Astrophysical Journal .

Sistem, yang disebut U Mon, terletak sekitar 3.600 tahun cahaya di konstelasi Monoceros. Kedua bintangnya mengelilingi satu sama lain setiap enam setengah tahun pada orbit yang miring sekitar 75 derajat dari sudut pandang kita.

Bintang utama, supergiant kuning tua, memiliki sekitar dua kali massa Matahari tetapi telah mengepul hingga 100 kali ukuran Matahari. Tarik menarik antara tekanan dan suhu di atmosfer menyebabkannya secara teratur mengembang dan berkontraksi, dan denyut ini menciptakan perubahan kecerahan yang dapat diprediksi dengan penurunan cahaya yang dalam dan dangkal - ciri khas sistem RV Tauri. Para ilmuwan kurang mengetahui tentang bintang pendamping, tetapi mereka mengira itu memiliki massa yang sama dan jauh lebih muda dari bintang utama.

Piringan dingin di sekitar kedua bintang terdiri dari gas dan debu yang dikeluarkan oleh bintang utama saat ia berevolusi. Menggunakan pengamatan radio dari Submillimeter Array di Maunakea, Hawai'i, tim Vega memperkirakan bahwa cakram itu berukuran sekitar 51 miliar mil (82 miliar kilometer). Orbit biner di dalam celah pusat yang menurut para ilmuwan sebanding dengan jarak antara dua bintang pada pemisahan maksimumnya, ketika jaraknya sekitar 540 juta mil (870 juta kilometer).

Ketika bintang-bintang berada paling jauh dari satu sama lain, mereka secara kasar sejajar dengan garis pandang kita. Disk tersebut sebagian mengaburkan disk primer dan menciptakan fluktuasi lain yang dapat diprediksi dalam cahaya sistem. Vega dan rekan-rekannya berpikir ini adalah saat salah satu atau kedua bintang berinteraksi dengan tepi bagian dalam cakram, menyedot aliran gas dan debu. Mereka menyarankan bahwa bintang pendamping menyalurkan gas ke disknya sendiri, yang memanas dan menghasilkan aliran keluar gas yang memancarkan sinar-X. Model ini dapat menjelaskan sinar-X yang terdeteksi pada tahun 2016 oleh satelit XMM-Newton Badan Antariksa Eropa.

"Pengamatan XMM menjadikan U Mon variabel RV Tauri pertama yang terdeteksi dalam sinar-X," kata Kim Weaver, ilmuwan proyek AS XMM dan astrofisikawan di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. "Sangat menarik untuk melihat pengukuran multiwavelength berbasis darat dan luar angkasa bersatu untuk memberi kita wawasan baru ke dalam sistem yang telah lama dipelajari."

Dalam analisis mereka terhadap U Mon, tim Vega juga memasukkan 130 tahun pengamatan cahaya tampak.

Pengukuran sistem paling awal yang tersedia, dikumpulkan pada 25 Desember 1888, berasal dari arsip American Association of Variable Star Observers (AAVSO), jaringan internasional astronom amatir dan profesional yang berkantor pusat di Cambridge, Massachusetts. AAVSO memberikan pengukuran historis tambahan mulai dari pertengahan 1940-an hingga saat ini.

Para peneliti juga menggunakan gambar arsip yang dikatalogkan oleh Digital Access to a Sky Century @ Harvard (DASCH), sebuah program di Harvard College Observatory di Cambridge yang didedikasikan untuk mendigitalkan gambar astronomi dari pelat fotografi kaca yang dibuat oleh teleskop berbasis darat antara tahun 1880-an dan 1990-an. .

Cahaya U Mon bervariasi karena bintang primer berdenyut dan karena piringan mengaburkan sebagian setiap 6,5 tahun atau lebih. Data AAVSO dan DASCH gabungan memungkinkan Vega dan rekan-rekannya melihat siklus yang lebih lama, di mana kecerahan sistem naik dan turun setiap 60 tahun. Mereka mengira sebuah lengkungan atau gumpalan di cakram, yang terletak sejauh Neptunus dari Matahari, menyebabkan variasi tambahan ini saat mengorbit.

Vega menyelesaikan analisisnya tentang sistem U Mon sebagai Rekan Predoktoral Harriett G. Jenkins NASA, sebuah program yang didanai oleh Proyek Penelitian dan Pendidikan Universitas Minoritas Kantor STEM Engagement NASA.

"Untuk disertasi doktoralnya, Laura menggunakan kumpulan data historis ini untuk mendeteksi karakteristik yang seharusnya hanya muncul sekali dalam karir astronom," kata rekan penulis Rodolfo Montez Jr., ahli astrofisika di Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, juga di Cambridge. "Ini adalah bukti bagaimana pengetahuan kita tentang alam semesta berkembang dari waktu ke waktu."

Rekan penulis Keivan Stassun, seorang ahli dalam pembentukan bintang dan penasihat doktoral Vega di Vanderbilt, mencatat bahwa sistem yang berevolusi ini memiliki banyak fitur dan perilaku yang sama dengan biner yang baru terbentuk. Keduanya tertanam dalam cakram gas dan debu, menarik material dari cakram tersebut, dan menghasilkan aliran keluar gas. Dan dalam kedua kasus tersebut, disk dapat membentuk lengkungan atau gumpalan. Dalam biner muda, itu mungkin menandakan awal pembentukan planet.

"Kami masih memiliki pertanyaan tentang fitur di disk U Mon, yang mungkin akan dijawab oleh pengamatan radio di masa mendatang," kata Stassun. "Tapi sebaliknya, banyak dari karakteristik yang sama ada di sana. Sungguh menarik betapa dekatnya kedua tahap kehidupan biner ini mencerminkan satu sama lain."

Powered By NagaNews.Net