Kredit gambar: Chandra
Banyak bintang yang kita lihat dalam gugus bintang globular sebenarnya adalah bintang biner, terbentuk ketika dua bintang saling terjebak dalam gravitasi satu sama lain. Chandra dapat mendeteksi tanda tangan x-ray unik yang dihasilkan oleh bintang neutron, yang tidak terlihat dalam teleskop optik. Penelitian ini tampaknya mengindikasikan bahwa binari-bintang biner bintang neutron ini jauh lebih umum ditemukan dalam gugus bola daripada di bagian lain dari sebuah galaksi.
Observatorium Sinar-X NASA NASA telah mengkonfirmasi bahwa perjumpaan dekat antara bintang-bintang membentuk pancaran sinar-X, sistem bintang ganda dalam gugusan bintang globular yang padat. Biner X-ray ini memiliki proses kelahiran yang berbeda dari sepupu mereka di luar cluster globular, dan harus memiliki pengaruh mendalam pada evolusi cluster.
Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh David Pooley dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge mengambil keuntungan dari kemampuan unik Chandra untuk secara tepat menemukan dan menyelesaikan sumber individu untuk menentukan jumlah sumber sinar-X dalam 12 klaster bola di Galaksi kita. Sebagian besar sumber adalah sistem biner yang mengandung bintang yang runtuh seperti bintang neutron atau bintang katai putih yang menarik materi dari bintang pendamping yang mirip Matahari.
"Kami menemukan bahwa jumlah biner sinar-X berkorelasi erat dengan tingkat pertemuan antara bintang-bintang dalam kelompok," kata Pooley. “Kesimpulan kami adalah bahwa binari terbentuk sebagai konsekuensi dari pertemuan ini. Ini adalah kasus pengasuhan, bukan alam. ”
Sebuah studi serupa yang dipimpin oleh Craig Heinke dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian di Cambridge, Mass, mengkonfirmasi kesimpulan ini, dan menunjukkan bahwa sekitar 10 persen dari sistem biner sinar-X ini mengandung bintang-bintang neutron. Sebagian besar bintang-bintang neutron ini biasanya tenang, menghabiskan kurang dari 10% dari waktu mereka secara aktif memberi makan dari teman mereka.
Gugus bulat adalah kumpulan bola yang terdiri dari ratusan ribu atau bahkan jutaan bintang yang saling berdengung dalam sarang bintang yang terikat secara gravitasi, yang berdiameter sekitar seratus tahun cahaya. Bintang-bintang dalam gugus bola seringkali hanya sekitar sepersepuluh tahun cahaya terpisah. Sebagai perbandingan, bintang terdekat dengan Matahari, Proxima Centauri, berjarak 4,2 tahun cahaya.
Dengan begitu banyak bintang yang bergerak sangat berdekatan, interaksi antar bintang sering terjadi pada gugus bola. Bintang-bintang, walaupun jarang bertabrakan, cukup dekat untuk membentuk sistem bintang biner atau menyebabkan bintang biner bertukar pasangan dalam tarian rumit. Data menunjukkan bahwa sistem biner sinar-X dibentuk dalam kelompok padat yang dikenal sebagai kelompok globular sekali sehari di suatu tempat di alam semesta.
Pengamatan oleh satelit X-ray NASA Uhuru pada tahun 1970 menunjukkan bahwa kluster globular tampaknya mengandung sejumlah besar sumber biner X-ray dibandingkan dengan Galaxy secara keseluruhan. Biasanya hanya satu dari satu miliar bintang yang merupakan anggota sistem biner sinar-X yang mengandung bintang neutron, sedangkan dalam gugus bola, fraksi lebih mirip satu dalam sejuta.
Penelitian ini mengkonfirmasi saran sebelumnya bahwa peluang pembentukan sistem biner sinar-X meningkat secara dramatis oleh kemacetan dalam gugus bola. Di bawah kondisi ini, dua proses, yang dikenal sebagai tabrakan pertukaran bintang tiga, dan penangkapan pasang surut, dapat menyebabkan peningkatan ribuan kali lipat dalam jumlah sumber sinar-X dalam kelompok globular.
Dalam tabrakan pertukaran, bintang neutron yang sendirian bertemu sepasang bintang biasa. Gravitasi intens dari bintang neutron dapat mendorong bintang biasa yang paling masif untuk "mengubah pasangan," dan berpasangan dengan bintang neutron sambil mengeluarkan bintang yang lebih ringan.
Bintang neutron juga dapat membuat tabrakan merumput dengan bintang normal tunggal, dan gravitasi intens bintang neutron dapat mengubah gravitasi bintang normal dalam proses tersebut. Energi yang hilang dalam distorsi, dapat mencegah bintang normal melarikan diri dari bintang neutron, yang mengarah ke apa yang disebut penangkapan pasang surut.
"Selain memecahkan misteri lama, data Chandra menawarkan kesempatan untuk pemahaman yang lebih dalam tentang evolusi kluster globular," kata Heinke. "Sebagai contoh, energi yang dilepaskan dalam pembentukan sistem biner yang dekat dapat menjaga bagian tengah cluster tidak runtuh untuk membentuk lubang hitam besar."
Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Alabama, mengelola program Chandra untuk Office of Space Science, Markas Besar NASA, Washington. Northrop Grumman dari Redondo Beach, California, sebelumnya TRW, Inc., adalah kontraktor pengembangan utama untuk observatorium. Observatorium Astrofisika Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Centre di Cambridge, Mass.
Sumber Asli: Siaran Berita Chandra
