Kredit gambar: CFA
Sejak ditemukan pada tahun 1998, "bintang yang berkedip" yang disebut KH 15D telah membingungkan para astronom yang berusaha menjelaskan gerhana yang bertahan lama (24 hari). Banyak yang berhipotesis bahwa gerhana disebabkan oleh campur tangan gumpalan material dalam cakram protoplanet yang mengelilingi satu bintang muda seperti Matahari.
Dengan meneliti sejarah masa lalu dari gerhana-gerhana ini dan bagaimana mereka berubah dengan waktu, astronom Joshua Winn (Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrofisika) dan rekan-rekannya telah membalikkan hipotesis ini dan menyusun teori baru yang menjelaskan hampir semua hal tentang sistem.
Mereka menemukan bahwa "winking star" sebenarnya adalah sistem bintang ganda. Sesuatu di latar depan, mungkin piringan berdebu dari bahan yang mengelilingi biner, sebentar-sebentar menghalangi cahaya dari satu atau kedua bintang, ketika bintang-bintang saling mengorbit. Akhirnya, kedua bintang akan sepenuhnya tertutup oleh tirai debu, dan sistem "winking star" akan menghilang dari pandangan.
“Kedua bintang ini bermain petak umpet dengan kami. Bintang kedua biasanya mengintip sebentar, tetapi sekarang benar-benar dikaburkan. Segera, itu akan bergabung dengan bintang pertama dan keduanya akan tetap tersembunyi selama beberapa dekade, ”kata Winn.
Arsip Mengungkapkan Kebenaran
Petunjuk penting untuk memahami "bintang yang berkedip" ditemukan dalam foto langit arsip dari Harvard College Observatory, di Massachusetts, dan Asiago Observatory, di Italia. Pemeriksaan foto-foto Harvard menunjukkan bahwa selama paruh pertama abad ke-20, tidak ada gerhana total yang diamati hari ini. Foto-foto Asiago yang diambil antara tahun 1967 dan 1982 memiliki bukti gerhana, tetapi dengan perbedaan utama: sistemnya lebih cerah daripada sekarang, baik saat gerhana maupun di luar gerhana. Cahaya ekstra ini pasti berasal dari bintang kedua yang terlihat pada tahun 1970-an, tetapi benar-benar tersembunyi hari ini.
Wawasan ini adalah kunci untuk membuka misteri KH 15D. Sebelum 1960, tidak ada bintang yang dikalahkan. Kemudian, tirai debu melayang ke latar depan seperti yang terlihat dari Bumi, menghalangi bagian orbit salah satu bintang. Sepanjang tahun 1970-an, bintang itu mengalami gerhana saat gerakan orbitnya membawanya di balik tirai. Pada tahun 1998, tirai telah cukup maju untuk benar-benar menyembunyikan salah satu bintang-dan bintang lainnya secara berkala menghilang dari pandangan ketika orbitnya membawanya di balik tirai. Pada sekitar 2012, kedua bintang akan sepenuhnya disembunyikan dari pandangan.
Pengukuran kecepatan radial yang saat ini dilakukan oleh John Johnson (UC Berkeley), salah satu penulis penelitian ini, akan dapat menguji apakah bintang yang terlihat bergerak bolak-balik, diseret oleh gravitasi dari bintang massa-massa.
"Lempeng Asiago memberikan bukti yang sangat meyakinkan, tetapi pengukuran kecepatan radial akan menjadi penentu," kata Johnson.
Gambar Baru KH 15D
Mengumpulkan pengamatan KH 15D seperti potongan-potongan jigsaw puzzle mengungkapkan dua bintang tidak lebih dari 10 juta tahun. (Sebaliknya, Matahari kita berusia 5 miliar tahun.) Mereka berputar satu sama lain setiap 48 hari dalam orbit yang sangat elips, yang menjelaskan periode gerhana 48 hari. Jarak rata-rata mereka adalah sekitar 0,25 unit astronomi (23 juta mil), atau dua pertiga jarak dari Merkurius ke Matahari. Namun orbit eksentrik mereka membuat mereka sedekat satu sama lain hanya 0,07 AU (6,5 juta mil).
"Ketika binari berjalan, orbitnya bukan tidak biasa," kata rekan penulis Krzysztof Stanek (CfA).
Winn setuju, menambahkan, "Hal aneh tentang sistem ini adalah ada sesuatu yang menghalangi cahaya dari bintang-bintang ini - sesuatu yang buram, dengan tepi yang tajam." Identitas tirai ini tidak diketahui, tetapi mungkin tepi disk debu yang mengelilingi kedua bintang.
"Disk debu telah terlihat di sekitar sistem bintang biner lainnya," kata Matthew Holman (CfA), salah satu penulis penelitian ini. “Kami membayangkan bahwa disk dalam sistem ini cenderung, relatif terhadap bidang orbit kedua bintang. Itu akan menyebabkan disk bergetar, seperti yang kadang-kadang Frisbee goyah di udara setelah lemparan yang buruk. ”
Menurut perhitungan Holman, debu mungkin ada di cincin yang terletak 2,6 AU (240 juta mil) dari bintang-bintang. Bahan dalam cincin itu sendiri membuat satu orbit lengkap setiap 4 tahun, tetapi goyangan (atau "presesi") dari cincin memiliki periode yang jauh lebih lama sekitar 1000 tahun. Teori serupa telah diajukan secara independen oleh Eugene Chiang dan Ruth Murray-Clay dari UC Berkeley.
"Mulai sekitar tahun 1960, tepi cakram pendahuluan ini mulai memblokir pandangan kita tentang bintang-bintang," kata Holman. "Setelah satu dekade lagi, cakram akan melakukan presesi lebih jauh dan sepenuhnya memblokir pandangan kita." Beberapa saat setelah itu, tergantung pada seberapa tebal cincin itu, prosesnya akan terbalik dengan sendirinya ketika bintang-bintang secara bertahap terbuka, dan gerhana akan berhenti.
Banyak pertanyaan tentang KH 15D yang masih ada. Misalnya, apa sifat dari disk? Mengapa itu cenderung ke bidang orbit binari? Mengapa ia memiliki tepi yang tajam? Bintang-bintang mengedipkan mata dari KH 15D cenderung membingungkan para astronom dengan ini dan teka-teki lainnya selama bertahun-tahun yang akan datang.
Penelitian ini akan dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal Letters edisi 1 Maret 2004. Para penulis penelitian adalah Joshua Winn (CfA), Matthew Holman (CfA), John Johnson (UC Berkeley), Krzysztof Stanek (CfA), dan Peter Garnavich (Universitas Notre Dame).
Berkantor pusat di Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics adalah kolaborasi bersama antara Smithsonian Astrophysical Observatory dan Harvard College Observatory. Para ilmuwan CFA, diorganisasikan ke dalam enam divisi penelitian, mempelajari asal usul, evolusi, dan nasib terakhir alam semesta.
Sumber Asli: Siaran Berita CFA
