Kesan seorang artis tentang disk debu di sekitar white dwarf GD 362. Kredit gambar: Gemini Klik untuk memperbesar
Para astronom telah melihat puing-puing berdebu di sekitar bintang yang pada dasarnya mati di mana gravitasi dan radiasi seharusnya sudah lama menghilangkan tanda-tanda debu? sebuah penemuan yang dapat memberikan wawasan tentang kematian tata surya kita sendiri beberapa miliar tahun dari sekarang.
Hasilnya didasarkan pada pengamatan pertengahan inframerah yang dilakukan dengan Gemini 8 meter Frederick C. Gillett Telescope (Gemini North) di Mauna Kea Hawaii. Pengamatan Gemini mengungkap kelimpahan debu yang sangat tinggi yang mengorbit bara bintang kuno bernama GD 362.
"Ini bukan yang mudah untuk dijelaskan," kata Eric Becklin, astronom UCLA dan peneliti utama untuk pengamatan Gemini. "Tebakan terbaik kami adalah sesuatu yang mirip dengan asteroid atau bahkan mungkin sebuah planet di sekitar bintang yang sudah lama mati ini ditumbuk dan dihancurkan untuk memberi makan bintang itu dengan debu. Paralel dengan kematian akhirnya tata surya kita sendiri sangat mengerikan. "
"Kami sekarang memiliki jendela untuk masa depan sistem planet kita sendiri," kata Benjamin Zuckerman, profesor fisika dan astronomi UCLA, anggota Institut Astrobiologi NASA, dan penulis bersama pada makalah yang berbasis di Gemini. "Untuk mungkin pertama kalinya, kita melihat sekilas bagaimana sistem planet seperti kita dapat berperilaku miliaran tahun dari sekarang."
"Alasan mengapa ini sangat menarik adalah bahwa katai putih ini memiliki logam paling banyak di atmosfernya dari katai putih apa pun yang diketahui," tambah Zuckerman. "Katai putih ini kaya akan kalsium, magnesium, dan zat besi seperti matahari kita sendiri, dan Anda tidak akan mengharapkan unsur-unsur yang lebih berat ini. Ini benar-benar kejutan. Sementara kami telah membuat kemajuan besar, misteri-misteri penting tetap ada. ”
Tim peneliti termasuk ilmuwan dari UCLA, Carnegie Institution dan Gemini Observatory. Hasilnya dijadwalkan untuk publikasi dalam edisi mendatang dari Astrophysical Journal. Hasilnya akan dipublikasikan bersamaan dengan pengamatan near-infrared komplementer yang dibuat oleh tim University of Texas yang dipimpin oleh Mukremin Kilic di Fasilitas Teleskop Inframerah NASA, juga di Mauna Kea.
"Kami telah memastikan tanpa keraguan bahwa debu tidak pernah tidur!" menyindir Inseok Song dari Gemini, penulis bersama makalah ini. "Debu ini seharusnya hanya ada selama ratusan tahun sebelum tersapu oleh gravitasi bintang dan diuapkan oleh suhu tinggi di atmosfer bintang. Ada sesuatu yang membuat bintang ini terisi penuh debu agar kita dapat mendeteksinya selama ini setelah kematian bintang itu. "
"Hanya ada beberapa skenario berharga yang dapat menjelaskan banyak debu di sekitar bintang kuno seperti ini," kata profesor fisika dan astronomi UCLA Michael Jura, yang memimpin upaya untuk memodelkan lingkungan debu di sekitar bintang. "Kami memperkirakan bahwa GD 362 telah mendingin sekarang selama lima miliar tahun sejak pergolakan kematian bintang dimulai dan pada saat itu debu apa pun seharusnya dihilangkan seluruhnya."
Jura menyamakan cakram dengan cincin Saturnus yang sudah dikenal dan berpikir bahwa debu di sekitar GD 362 bisa menjadi konsekuensi dari kerusakan gravitasi yang relatif baru dari "tubuh induk" yang terlalu dekat dengan bintang mati.
GD 362 adalah bintang katai putih. Ini mewakili keadaan akhir dari evolusi bintang untuk bintang-bintang seperti matahari dan bintang-bintang yang lebih besar seperti nenek moyang yang satu ini, yang memiliki massa asli sekitar tujuh kali matahari. Setelah menjalani reaksi nuklir selama jutaan tahun, inti GD 362 kehabisan bahan bakar dan tidak lagi dapat menciptakan panas yang cukup untuk mengimbangi dorongan gravitasi ke dalam. Setelah periode singkat ketidakstabilan dan kehilangan massa, bintang itu jatuh ke mayat putih-panas. Sisa-sisa itu mendingin perlahan selama miliaran tahun karena bara yang sekarat membuat perjalanan lambat menjadi terlupakan.
Berdasarkan laju pendinginannya, para astronom memperkirakan bahwa antara dua miliar hingga lima miliar tahun telah berlalu sejak kematian GD 362.
"Kerangka waktu yang lama ini akan menjelaskan mengapa tidak ada tanda-tanda shell gas bercahaya yang dikenal sebagai nebula planet dari pengusiran material ketika bintang mati," kata anggota tim dan astronom Gemini Jay Farihi.
Selama penurunan termonuklirnya, GD 362 mengalami periode kehilangan massa yang luas, berubah dari massa sekitar tujuh kali massa matahari menjadi bayangan massa matahari satu-massa-kecil yang sebelumnya.
Meskipun sekitar seperempat dari semua katai putih mengandung unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen di atmosfernya, hanya satu katai putih lainnya diketahui mengandung debu. Katai putih berdebu lainnya, yang ditunjuk G29-38, memiliki kepadatan debu sekitar 100 kali lebih rendah dari GD 362.
Pengamatan Gemini dilakukan dengan MICHELLE mid-infrared spectrograph pada teleskop Gemini North di Mauna Kea, Hawaii.
"Data ini sangat fenomenal," kata Alycia Weinberger dari Carnegie Institution. “Mengamati bintang ini sangat mengasyikkan! Kami dapat menemukan sisa-sisa sistem planet di sekitar bintang ini hanya karena kepekaan Gemini yang luar biasa pada pertengahan inframerah. Biasanya Anda membutuhkan pesawat ruang angkasa untuk melakukan ini dengan baik. "
Observasi inframerah-tengah Gemini memiliki kemampuan unik untuk mengkonfirmasi sifat-sifat debu yang bertanggung jawab atas “kelebihan inframerah” di sekitar GD 362. Fasilitas Inframerah Dekat Teleskop yang dilengkapi pengamatan inframerah dekat dan kertas oleh tim University of Texas memberikan kendala utama pada: lingkungan di sekitar bintang.
Astronom dan rekan penulis dari Universitas Texas, Ted von Hippel menjelaskan bagaimana pengamatan Fasilitas Teleskop Infra Merah (IRTF) melengkapi hasil Gemini: “Spektrum IRTF mengesampingkan kemungkinan bahwa bintang ini dapat menjadi katai coklat sebagai sumber 'kelebihan inframerah' , '"Kata von Hippel. "Kombinasi dari dua set data memberikan kasus yang meyakinkan untuk disk debu di sekitar GD 362."
Sumber Asli: Rilis Berita UCLA
