Gambar seorang seniman katai putih lewat di depan bintang katai merah. Saat kurcaci putih lewat di depan temannya yang lebih besar, ia membungkuk dan memperbesar cahaya bintang latar belakang.
(Gambar: © NASA / JPL-Caltech)
Para ilmuwan telah melihat sesuatu yang sangat aneh, 'tidak mungkin' bintang katai putih dalam penemuan yang menunjukkan benda-benda ini bahkan lebih umum daripada yang diduga - atau bahwa sesuatu yang bahkan lebih aneh sedang terjadi.
Katai putih adalah inti bintang ditinggalkan oleh bintang-bintang seperti matahari kita. Ketika bintang-bintang ini kehabisan bahan bakar, mereka melepaskan lapisan luarnya dan meninggalkan inti yang mendingin selama miliaran tahun. Massa katai putih didasarkan pada bintang asli, yang pada gilirannya mencerminkan umurnya.
Hubungan-hubungan itu berarti bahwa para peneliti dapat menggunakan massa katai putih untuk menghitung umurnya. Dan selama dekade terakhir, para astronom telah menemukan sekitar 100 katai putih dengan massa sangat rendah sehingga mereka tampak lebih tua daripada Alam semesta berumur 14,8 miliar tahun.
Sejauh ini, para astronom telah membahas teka-teki itu dengan mencatat bahwa hampir semua objek ini terjadi dengan bintang pendamping yang bisa menyedot beberapa massa katai putih, membuatnya tampak lebih tua dari yang sebenarnya. Tetapi segelintir sangat kecil dari kerdil putih bermassa sangat rendah ini tidak memiliki teman yang bisa disalahkan atas perubahan massa mereka, menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana benda-benda ini bisa ada.
Dalam penelitian baru, para ilmuwan menggambarkan menemukan kerdil putih bermassa sangat rendah yang memang memiliki pendamping, tetapi bintang itu cukup jauh sehingga tidak dapat mencuri massa kerdil putih. Karena kemungkinan menemukan pasangan seperti itu dengan instrumen yang digunakan para ilmuwan sangat rendah, penemuan ini bisa berarti bahwa katai putih 'mustahil' jauh lebih umum daripada yang dibayangkan sebelumnya.
"Temuan ini menunjukkan bahwa ada sesuatu yang hilang dalam pemahaman kita saat ini tentang pembentukan kerdil putih dengan massa rendah dan / atau interaksi biner," Kento Masuda, penulis utama pada makalah baru yang menjelaskan penelitian dan astronom di Universitas Princeton, kepada Space.com oleh Space.com. surel.
Teka-teki kerdil putih
Masuda dan rekan-rekannya menggunakan data yang dikumpulkan oleh instrumen berburu planet terkenal NASA, teleskop ruang angkasa Kepler. Para ilmuwan telah menemukan ribuan planet dan kandidat planet ekstrasurya dalam data yang dikumpulkan Kepler selama sembilan tahun misi primer dan panjangnya. Instrumen ini melihat planet-planet sebagai kemiringan berirama dalam kecerahan bintang. Peredupan disebabkan oleh planet yang tergelincir antara bintang dan Kepler, yang disebut transit.
Tetapi teleskop ruang angkasa telah menghasilkan banyak penemuan astronomi juga. Tahun lalu, Masuda dan rekan-rekannya memperhatikan bahwa bintang tipe G KIC 8145411 cerah secara teratur, pembalikan yang tidak biasa dari situasi transit. Jika sepasang bintang yang mengorbit sejajar dengan Bumi, cahayanya akan berubah ketika satu bintang lewat di depan yang lain. Biasanya, cahaya meredup, karena total cahaya dari sistem berkurang sementara satu bintang menghilang di sisi belakang.
Namun, jika salah satu bintang cukup kompak, seperti katai putih, itu dapat menekuk cahaya bintang pendampingnya ketika lewat di depan, bertindak sebagai lensa untuk memperbesar permukaan bintang yang kurang padat. Fenomena ini, dijuluki self-microlensing ketika itu terjadi dalam biner, akan menyebabkan pulsa kecerahan.
Sistem self-lensing telah diprediksi selama beberapa waktu, tetapi para ilmuwan tidak dapat menemukan pasangan seperti itu sampai Kepler dapat mempelajari ribuan sistem bintang secara bersamaan dari waktu ke waktu. Sistem tersebut pertama kali ditemukan pada tahun 2014; sejak itu, empat lainnya telah ditemukan, termasuk KIC 8145411.
Tapi kejutan yang sebenarnya datang ketika Masuda dan rekan-rekannya memutar teleskop Subaru di Hawaii dan teleskop 1,5 meter di Observatorium Fred Lawrence Whipple di Arizona pada sistem yang baru ditemukan.
Pengamatan tindak lanjut mereka mengungkapkan bahwa katai putih sekitar seperlima massa matahari kita, jauh di dalam kelas katai putih dengan massa sangat rendah. Tetapi yang mengejutkan para ilmuwan, bintang pendamping itu mengorbit terlalu jauh dari kerdil putih untuk bisa memfilter massa. Sesuatu yang lain harus bertanggung jawab atas usia yang tampak rendah untuk kurcaci putih, para ilmuwan menyimpulkan.
Sentuhan besar
Mereka mungkin menambahkan bahwa katai putih bukan katai putih. Para ilmuwan hanya dapat menentukan massa benda dan relatif kecil; tim tidak memiliki estimasi ukuran perusahaan. Ketidakpastian itu berarti bahwa objek yang melapisi bintang sebenarnya bisa lebih padat lubang hitam atau bintang neutron yang mengemas massa yang sama ke ruang yang lebih sedikit. Ada dua argumen yang menentang asal yang lebih eksotis untuk objek kecil.
Pertama, katai putih jauh lebih umum daripada lubang hitam atau bintang neutron, membuat mereka secara statistik lebih mungkin menjadi teman misterius. Mungkin yang lebih meresahkan, astrofisikawan tidak memiliki penjelasan yang baik tentang bagaimana bintang neutron bermassa rendah atau lubang hitam dapat terbentuk, kata Masuda, dan mereka juga belum melihat contoh kecil, tidak seperti kerdil putih yang sangat rendah massa.
"Saya akui bahwa argumen ini mungkin tidak sepenuhnya meyakinkan, mengingat bahwa kita tidak memiliki penjelasan yang baik tentang bagaimana cara katai putih ini terbentuk," katanya.
Jika KIC 8145411 mengorbit dengan katai putih, itu bisa mendorong para astronom untuk melihat kembali apa yang kita pikir kita tahu tentang bagaimana bentuk katai putih dan bagaimana mereka berinteraksi dengan teman.
"Evolusi bintang tunggal tidak dapat menjelaskan kerdil putih [massa sangat rendah] seperti itu, sehingga diasumsikan bahwa interaksi dengan biner dekat memainkan peran penting," kata Masuda. "Tetapi sekali lagi, skenario interaksi biner ini gagal menjelaskan orbit yang diamati dari sistem KIC 8145411, karena orbitnya tidak begitu dekat seperti yang diperlukan agar skenario ini berfungsi. Jadi beberapa bagian dari cerita ini perlu dimodifikasi - meskipun kami tidak Aku belum tahu yang mana. "
Masuda mengatakan dia dan rekan-rekannya berencana untuk melanjutkan perburuan kurcaci putih kecil di biner yang sama untuk mempelajari lebih lanjut tentang properti mereka.
"Saya berharap mereka akan membantu kita untuk memecahkan teka-teki yang disajikan oleh sistem KIC 8145411, dan mengarah pada [a] pemahaman yang lebih lengkap tentang katai putih dalam binari," kata Masuda.
Penelitian ini dijelaskan dalam kertas diterbitkan 5 Agustus di The Astrophysical Journal Letters.
- Teori Einstein Membantu ID Exoplanet Pertama Di Luar Bima Sakti
- Gravrolational Microlensing - Bagaimana Planet Ditemukan Menggunakan Teknik Ini [VIDEO]
- Matahari Akan Menjadi Bola Kristal Raksasa Setelah Itu Meninggal
