Ada sesuatu dengan Bintang Utara.
Orang-orang telah menyaksikan Bintang Utara selama berabad-abad. Bintang terang, juga dikenal sebagai Polaris, hampir tepat di atas Kutub Utara Bumi dan berfungsi sebagai tengara di langit bagi para pelancong tanpa kompas. Ini juga cepheid terdekat Bumi, sejenis bintang yang berdenyut secara teratur dalam diameter dan kecerahan. Dan Polaris adalah bagian dari sistem biner; ada saudara perempuan yang lebih redup, yang dikenal sebagai Polaris B, yang bisa kita saksikan memutarnya dari Bumi.
"Namun, ketika kita belajar lebih banyak, menjadi jelas bahwa kita kurang memahami" tentang Polaris, tulis penulis sebuah makalah baru tentang bintang terkenal itu.
Masalah dengan Polaris adalah tidak ada yang bisa sepakat seberapa besar atau jauh jaraknya.
Ahli astrofisika memiliki beberapa cara untuk menghitung massa, usia, dan jarak bintang seperti Polaris. Salah satu metode adalah model evolusi bintang, kata rekan penulis studi baru Hilding R. Neilson, seorang astrofisika di University of Toronto. Para peneliti dapat mempelajari kecerahan, warna, dan laju denyut bintang dan menggunakan data itu untuk mengetahui seberapa besar dan terang itu dan pada tahap kehidupan apa. Setelah detail itu dikerjakan, Neilson memberi tahu Live Science, itu tidak sulit. untuk mengetahui seberapa jauh bintang itu; ini matematika yang cukup sederhana begitu Anda tahu seberapa terang bintang itu sebenarnya dan seberapa redupnya dari Bumi.
Model-model ini sangat tepat untuk cepheid, karena laju getarannya terkait langsung dengan luminositas, atau kecerahannya. Itu membuatnya mudah untuk menghitung jarak ke salah satu dari bintang-bintang ini. Para astronom sangat yakin bahwa mereka memahami hubungan bahwa cepheid telah menjadi alat penting untuk mengukur jarak di seluruh alam semesta.
Tetapi ada cara lain untuk mempelajari Polaris, dan metode-metode itu tidak setuju dengan model evolusi bintang.
"Polaris adalah apa yang kita sebut biner astrometri," kata Neilson, "yang berarti Anda benar-benar dapat melihat temannya yang mengelilinginya, semacam lingkaran yang mengelilingi Polaris. Dan itu membutuhkan waktu sekitar 26 tahun."
Para peneliti belum membuat pengamatan terperinci dari rangkaian penuh oleh Polaris B. Tetapi mereka telah melihat cukup banyak bintang pendamping dalam beberapa tahun terakhir untuk memiliki gambaran yang cukup rinci tentang seperti apa bentuk orbitnya. Dengan informasi itu, Anda dapat menerapkan hukum gravitasi Newton untuk mengukur massa kedua bintang, kata Neilson. Informasi itu, dikombinasikan dengan teleskop Hubble Space baru "paralaks" pengukuran - cara lain untuk menghitung jarak ke bintang - mengarah ke angka yang sangat tepat pada massa dan jarak Polaris. Pengukuran itu mengatakan sekitar 3,45 kali massa matahari, memberi atau mengambil 0,75 massa matahari.
Itu jauh lebih kecil daripada massa yang Anda dapatkan dari model evolusi bintang, yang menunjukkan nilai sekitar tujuh kali massa matahari.
Sistem bintang ini aneh dalam hal lain. Perhitungan usia Polaris B menunjukkan bahwa bintang jauh lebih tua daripada saudara kandungnya yang lebih besar, yang tidak biasa untuk sistem biner. Biasanya, kedua bintang itu memiliki usia yang sama.
Neilson, bersama-sama dengan Haley Blinn, seorang mahasiswa sarjana dan peneliti di University of Toronto, menghasilkan satu set besar model Polaris untuk melihat apakah model-model itu dapat merekonsiliasi semua data yang diketahui tentang sistem. Mereka tidak bisa.
Satu kemungkinan adalah bahwa setidaknya salah satu pengukuran di sini salah, tulis para peneliti. Polaris adalah bintang yang sangat sulit untuk dipelajari, kata Neilson. Terletak di atas Kutub Utara Bumi, ia berada di luar bidang pandang sebagian besar teleskop. Dan teleskop yang memiliki peralatan yang diperlukan untuk mengukur sifat bintang secara tepat biasanya dirancang untuk mempelajari bintang yang jauh lebih redup dan lebih jauh. Polaris terlalu pintar untuk instrumen-instrumen itu; sebenarnya, itu membutakan bagi mereka.
Tetapi para peneliti data memang tampak dapat dipercaya, dan tidak ada alasan yang jelas untuk meragukan informasi itu, kata Neilson.
Temuan-temuan itu menuntun Neilson dan Blinn ke penjelasan lain yang asing: Mungkin bintang utama sistem Polaris dulunya adalah dua bintang dan mereka saling membanting beberapa juta tahun yang lalu. Tabrakan biner seperti itu, kata Neilson, dapat meremajakan bintang-bintang, menarik material tambahan dan membuat bintang-bintang itu tampak seperti mereka baru saja "melewati mata air awet muda."
Bintang-bintang yang dihasilkan dari tabrakan biner tidak cocok dengan model evolusi bintang, dan peristiwa semacam itu bisa menjelaskan perbedaan yang ditemukan dengan Polaris.
"Ini akan menjadi skenario yang tidak mungkin, tetapi bukan tidak mungkin," tulis para peneliti.
Sejauh ini, tidak ada solusi yang sepenuhnya memuaskan.
"Sangat sulit untuk menarik kesimpulan yang signifikan di luar fakta bahwa Polaris terus menjadi misteri abadi, dan semakin kita mengukur semakin sedikit kita tampaknya mengerti," tulis Neilson dan Blinn.
