Para astronom yang menggunakan teleskop Gemini North dan Keck II telah mengintip ke dalam sistem bintang biner yang ganas untuk menemukan bahwa salah satu bintang yang berinteraksi telah kehilangan begitu banyak massa bagi mitranya sehingga telah mundur ke benda aneh, lembam yang menyerupai jenis bintang yang tidak diketahui.
Tidak dapat mempertahankan fusi nuklir pada intinya dan ditakdirkan untuk mengorbit dengan mitra kerdil putih yang jauh lebih energik selama jutaan tahun, bintang mati pada dasarnya adalah jenis baru, objek objek bintang yang tidak ditentukan.
"Seperti garis klasik tentang pasangan yang dirugikan dalam hubungan romantis, bintang donor yang lebih kecil memberi, dan memberi, dan memberi lebih banyak sampai tidak ada yang tersisa untuk diberikan," kata Steve B. Howell, seorang astronom dengan Wisconsin-Indiana-Yale -NOAO (WIYN) teleskop dan Observatorium Astronomi Optik Nasional, Tucson, AZ. “Sekarang bintang donor telah menemui jalan buntu - terlalu besar untuk dianggap sebagai planet super, komposisinya tidak sesuai dengan katai coklat yang dikenal, dan massanya terlalu rendah untuk menjadi bintang. Tidak ada kategori sebenarnya untuk objek dalam limbo tersebut. "
Sistem biner, yang dikenal sebagai EF Eridanus (disingkat EF Eri), terletak 300 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Eridanus. EF Eri terdiri dari bintang katai putih samar dengan sekitar 60 persen massa Matahari dan objek donor berjenis tidak diketahui, yang diperkirakan memiliki massa hanya 1/20 massa matahari.
Howell dan Thomas E. Harrison dari New Mexico State University membuat pengukuran inframerah presisi tinggi dari sistem bintang biner menggunakan kemampuan spektografik dari Near Infrared Imager (NIRI) pada teleskop Utara Gemini dan NIRSPEC pada Keck II pada Mauna Kea pada bulan Desember 2002 dan September 2003, masing-masing. Pengamatan pendukung dilakukan dengan teleskop 2,1 meter di Kitt Peak National Observatory dekat Tucson pada September 2002.
EF Eri adalah jenis sistem bintang biner yang dikenal sebagai variabel bencana alam magnetik. Kelas sistem ini dapat menghasilkan lebih banyak objek 'mati' ini daripada yang disadari oleh para ilmuwan, kata Harrison, salah satu penulis makalah tentang penemuan yang akan dipublikasikan dalam Astrophysical Journal edisi 20 Oktober. "Jenis-jenis sistem ini umumnya tidak diperhitungkan dalam angka-angka sensus biasa dari sistem bintang di galaksi yang khas," kata Harrison. "Mereka tentu harus dipertimbangkan lebih hati-hati."
Katai putih di EF Eri adalah sisa bintang tipe surya yang terkompresi dan terbakar yang sekarang berdiameter hampir sama dengan Bumi, meskipun masih memancarkan cahaya tampak dalam jumlah besar. Howell dan Harrison mengamati EF Eri dalam inframerah karena cahaya inframerah dari pasangan secara alami didominasi oleh panas dan emisi panjang gelombang yang lebih panjang dari objek sekunder.
Pekerjaan detektif ilmiah untuk menyimpulkan komponen-komponen sistem biner ini sangat rumit oleh radiasi cyclotron yang dipancarkan ketika elektron-elektron bebas menggulung garis-garis medan magnet yang kuat dari katai putih. Medan magnet kurcaci putih sekitar 14 juta kali lebih kuat dari Matahari. Radiasi siklotron yang dihasilkan dipancarkan terutama di bagian inframerah spektrum.
“Dalam spektroskopi awal EF Eri kami, kami mencatat bahwa beberapa bagian cahaya kontinum inframerah menjadi sekitar 2-3 kali lebih terang untuk periode waktu tertentu, kemudian menghilang. Pencerahan ini mengulangi setiap orbit, dan karenanya harus memiliki asal dalam biner, ”Howell menjelaskan. “Kami pertama kali berpikir perubahan kecerahan dihasilkan dari perbedaan antara sisi panas dan sisi dingin dari objek donor, tetapi pengamatan lebih lanjut dengan Gemini dan Keck menunjukkan radiasi cyclotron. Kami 'melihat' komponen inframerah tambahan ini pada fase-fase yang terjadi ketika radiasi berseri-seri ke arah kami, dan kami tidak melihatnya ketika titik cahaya mengarah ke arah lain. "
Periode orbital 81 menit dari kedua benda itu mungkin empat atau lima jam ketika proses perpindahan massa dimulai sekitar lima miliar tahun yang lalu. Awalnya, objek sekunder mungkin juga memiliki ukuran yang mirip dengan Matahari, mungkin sekitar 50-100 persen dari massa matahari.
"Ketika proses interaktif perpindahan massa dari bintang sekunder ke katai putih dimulai, dan mengapa itu berhenti, keduanya tetap tidak diketahui oleh kita," kata Howell. Selama proses ini, ledakan berulang dan ledakan nova sangat mungkin terjadi. Fisika proses juga menyebabkan kedua benda itu saling mendekat. Saat ini, kedua benda itu saling mengorbit pada jarak yang hampir sama dengan jarak dari Bumi ke Bulan. Objek donor telah mundur ke tubuh dengan diameter kira-kira sama dengan planet Jupiter.
Kekuatan pengamatan gabungan dari Gemini 8 meter dan Keck 10 meter teleskop dan cermin primer besar mereka, yang sangat penting untuk penelitian ini, kata Howell, memperjelas bahwa baik fitur spektral dari donor maupun komposisinya tidak cocok dengan jenis apa pun yang diketahui. katai coklat atau planet.
Derek Homeier University of Georgia menciptakan serangkaian model komputer yang mencoba mereplikasi kondisi di EF Eri, tetapi bahkan yang terbaik tidak cocok dengan sempurna.
Bentuk spektrum menunjukkan objek yang sangat keren (sekitar 1.700 derajat Kelvin, setara dengan katai coklat dingin), namun mereka tidak memiliki bentuk detail atau fitur utama yang sama dari spektrum katai coklat. Bintang normal yang paling keren (bintang tipe M dengan massa sangat rendah) sekitar 2.500 derajat K, dan Jupiter adalah 124 derajat K. Planet ekstrasurya "panas Jupiter" yang dideteksi secara tidak langsung oleh para astronom lain menggunakan efek gravitasi mereka pada bintang induknya diperkirakan menjadi 1.000-1.600 derajat K.
Ada kemungkinan kecil bahwa sistem EF Eri pada awalnya terdiri dari nenek moyang bintang katai putih masa kini dan semacam "planet super" yang selamat dari evolusi katai putih untuk menghasilkan sistem yang diamati sekarang, tetapi ini dianggap tidak mungkin.
"Ada sekitar 15 sistem biner lain yang dikenal di luar sana yang mungkin mirip dengan EF Eri, tetapi tidak ada yang cukup dipelajari untuk diceritakan," kata Howell. "Kami sedang mengerjakan beberapa dari mereka sekarang, dan mencoba meningkatkan model kami agar lebih cocok dengan spektrum inframerah."
Rekan penulis makalah ini tentang EF Eri adalah Paula Szkody dari University of Washington di Seattle, dan Joni Johnson dan Heather Osborne dari Negara Bagian New Mexico.
Teleskop 3,5 meter WIYN terletak di Kitt Peak National Observatory, 55 mil barat daya dari Tucson, AZ. Kitt Peak National Observatory adalah bagian dari National Optical Astronomy Observatory, yang dioperasikan oleh Asosiasi Universitas untuk Penelitian di Astronomi (AURA), Inc., di bawah perjanjian kerja sama dengan National Science Foundation (NSF).
Badan-badan penelitian nasional yang membentuk kemitraan Observatorium Gemini meliputi: Yayasan Ilmu Pengetahuan Nasional AS (NSF), Dewan Penelitian Fisika dan Astronomi Partikel Inggris (PPARC), Dewan Penelitian Nasional Kanada (NRC), Komisi Chile, Nacional de Investigaci ? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Dewan Peneliti Australia (ARC), Argentina Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) dan Ciento Brasil Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CIC? CNPq). Observatory dikelola oleh AURA berdasarkan perjanjian kerja sama dengan NSF.
W. Keck Observatory dioperasikan oleh Asosiasi California untuk Penelitian Astronomi (CARA), kemitraan ilmiah dari Institut Teknologi California, Universitas California, dan Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional.
Sumber Asli: Siaran Berita Gemini
