Kredit gambar: Gemini
Seperti seorang dokter yang mencoba memahami kematian mendadak pasien manula, para astronom telah memperoleh pengamatan paling mendetail tentang bintang masif yang sudah tua tapi normal sebelum dan sesudah hidupnya berakhir dengan ledakan supernova yang spektakuler.
Dicitrakan oleh Gemini Observatory dan Hubble Space Telescope (HST) kurang dari setahun sebelum ledakan raksasa, bintang ini terletak di galaksi terdekat M-74 di konstelasi Pisces. Pengamatan ini memungkinkan tim astronom Eropa yang dipimpin oleh Dr. Stephen Smartt dari University of Cambridge, Inggris untuk memverifikasi model teoritis yang menunjukkan bagaimana bintang seperti ini dapat memenuhi nasib yang kejam.
Hasilnya diterbitkan dalam edisi 23 Januari 2004 jurnal Science. Karya ini memberikan konfirmasi pertama dari teori lama bahwa beberapa bintang tua yang paling masif (belum normal) di Semesta mengakhiri hidup mereka dalam ledakan supernova yang keras.
"Dapat dikatakan bahwa sejumlah keberuntungan atau kebetulan terlibat dalam temuan ini," kata Dr. Smartt. "Namun, kami telah mencari bintang leluhur normal semacam ini di ranjang kematiannya selama beberapa waktu. Saya suka berpikir bahwa menemukan data Gemini dan HST yang luar biasa untuk bintang ini adalah pembenaran dari prediksi kami bahwa suatu hari kami harus menemukan salah satu dari bintang-bintang ini di arsip data yang sangat besar yang sekarang ada. " Klik di sini untuk detail lebih lanjut tentang program supernova berkelanjutan Dr. Smartt.
Selama beberapa tahun terakhir, tim peneliti Smartt telah menggunakan teleskop paling kuat, baik di ruang angkasa maupun di darat, untuk membayangkan ratusan galaksi dengan harapan bahwa satu dari jutaan bintang di galaksi ini suatu hari akan meledak sebagai supernova. . Dalam hal ini, pemburu supernova amatir terkenal Australia, Pendeta Robert Evans, membuat penemuan awal ledakan (diidentifikasi sebagai SN203gd) ketika memindai galaksi dengan teleskop halaman belakang 12-inci (31cm) dari rumahnya di New South Wales, Australia di Juni, 2003.
Setelah penemuan Evans, tim Dr. Smartt dengan cepat menindaklanjuti dengan pengamatan rinci menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Pengamatan ini memverifikasi posisi yang tepat dari bintang asli atau "nenek moyang". Menggunakan data posisi ini, Smartt dan timnya menggali melalui arsip data dan menemukan bahwa pengamatan oleh Observatorium Gemini dan HST berisi kombinasi data yang diperlukan untuk mengungkapkan sifat nenek moyang.
Data Gemini diperoleh selama commissioning Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) di Mauna Kea, Hawaii pada tahun 2001. Data ini juga digunakan untuk menghasilkan gambar galaksi beresolusi tinggi yang menakjubkan dari galaksi yang dengan jelas menunjukkan bintang nenek moyang merah. Klik di sini untuk gambar Gemini resolusi penuh.
Berbekal pengamatan Gemini dan HST sebelumnya, tim Smartt mampu menunjukkan bahwa bintang leluhur adalah apa yang dikategorikan oleh para astronom sebagai supergiant merah normal. Sebelum meledak, bintang ini tampak memiliki massa sekitar 10 kali lebih besar, dan diameter sekitar 500 kali lebih besar dari Matahari kita. Jika matahari kita seukuran nenek moyang, matahari akan menelan seluruh tata surya bagian dalam tentang planet Mars.
Bintang supergiant merah cukup umum di alam semesta dan contoh yang sangat baik dapat dengan mudah terlihat selama bulan Januari dari hampir di mana saja di Bumi dengan melihat Betelgeuse, bintang bahu merah terang di konstelasi Orion (lihat tabel finder di sini.) Seperti SN2003gd, Diyakini bahwa Betelgeuse dapat memenuhi nasib ledakan yang sama setiap saat dari minggu depan hingga ribuan tahun dari sekarang.
Setelah SN2003gd meledak, tim mengamati cahaya yang memudar secara bertahap selama beberapa bulan menggunakan teleskop Isaac Newton Group di La Palma. Pengamatan ini menunjukkan bahwa ini adalah supernova tipe II normal, yang berarti bahwa bahan yang dikeluarkan dari ledakan kaya akan hidrogen. Model komputer yang dikembangkan oleh para astronom telah lama meramalkan bahwa supergiant merah dengan atmosfer hidrogen yang panjang dan kental akan menghasilkan supernova tipe II ini, tetapi sampai sekarang belum memiliki bukti pengamatan untuk mendukung teori mereka. Namun, resolusi dan kedalaman fantastis Gemini dan gambar Hubble memungkinkan tim Smartt untuk memperkirakan suhu, luminositas, jari-jari dan massa bintang leluhur ini dan mengungkapkan bahwa itu adalah bintang tua besar yang normal. "Intinya adalah bahwa pengamatan ini memberikan konfirmasi kuat bahwa teori-teori untuk evolusi bintang dan asal-usul ledakan kosmik ini benar," kata rekan penulis Seppo Mattila dari Stockholm Observatory.
Ini hanya ketiga kalinya para astronom benar-benar melihat nenek moyang ledakan supernova yang dikonfirmasi. Yang lain adalah supernova tipe II yang aneh: SN 1987A, yang memiliki nenek moyang supergiant biru, dan SN 1993J, yang muncul dari sistem bintang biner yang berinteraksi secara masif. Klik di sini untuk perincian lebih lanjut.
Smartt menyimpulkan, “Ledakan Supernova menghasilkan dan mendistribusikan unsur-unsur kimia yang membentuk segalanya di Alam Semesta yang terlihat? khususnya kehidupan. Sangat penting bagi kita untuk mengetahui jenis bintang apa yang menghasilkan blok bangunan ini jika kita ingin memahami asal usul kita. "
Data Gemini dan HST yang diarsipkan sangat penting untuk keberhasilan proyek ini. "Penemuan ini adalah contoh sempurna dari nilai arsip yang sangat besar untuk proyek-proyek ilmiah baru," kata Dr. Colin Aspin yang adalah Ilmuwan Gemini yang bertanggung jawab atas pengembangan Arsip Ilmu Pengetahuan Gemini (GSA). Dia melanjutkan, "penemuan ini menunjukkan hasil spektakuler yang dapat diwujudkan dengan menggunakan data arsip dan menekankan pentingnya mengembangkan GSA untuk generasi astronom masa depan."
Spektrograf Multi-Obyek Gemini yang digunakan untuk membuat pengamatan Gemini adalah instrumen kembar yang dibangun sebagai kemitraan bersama antara Gemini, Dominion Astrophysical Observatory, Kanada, Pusat Teknologi Astronomi Inggris dan Universitas Durham, Inggris. Secara terpisah, Observatorium Astronomi Optik Nasional AS menyediakan subsistem detektor dan perangkat lunak terkait. GMOS terutama dirancang untuk studi spektroskopi di mana beberapa ratus spektrum simultan diperlukan, seperti ketika mengamati gugus bintang dan galaksi. GMOS juga memiliki kemampuan untuk memfokuskan gambar astronomi pada susunan lebih dari 28 juta piksel.
Grup Teleskop Isaac Newton (ING) adalah pembentukan Badan Penelitian Fisika dan Astronomi Partikel (PPARC) Inggris, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) dari Belanda dan Instituto de Astrof? Sica de Canarias ( IAC) di Spanyol. ING mengoperasikan Teleskop William Herschel 4,2 meter, Teleskop Isaac Newton 2,5 meter, dan Teleskop Jacobus Kapteyn 1,0 meter. Teleskop tersebut berlokasi di Observatorium Roque de Los Muchachos Spanyol di La Palma yang dioperasikan oleh Instituto de Astrof? Sica de Canarias (IAC).
Informasi latar belakang:
Supernova adalah salah satu fenomena paling energik yang diamati di seluruh alam semesta. Ketika sebuah bintang lebih dari sekitar delapan kali massa Matahari kita mencapai ujung cadangan bahan bakar nuklirnya, intinya tidak lagi stabil dari runtuh karena beratnya sendiri. Saat inti bintang runtuh, lapisan luar dikeluarkan dalam gelombang kejut yang bergerak cepat. Pelepasan energi besar ini menghasilkan supernova yang sekitar satu miliar kali lebih terang daripada Matahari kita, dan sebanding dengan kecerahan seluruh galaksi. Setelah menghancurkan dirinya sendiri, inti bintang menjadi bintang neutron atau lubang hitam.
Tim ini terdiri dari Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout, dan Gerald F. Gilmore (Universitas Cambridge, Inggris), Seppo Mattila (Observatorium Stockholm, Swedia), dan Chris R Benn (Grup Teleskop Isaac Newton, Spanyol).
Sumber Asli: Siaran Berita Gemini
