Memperlambat Bintang

Pin
Send
Share
Send

Salah satu tantangan lama dalam astronomi bintang, adalah menjelaskan mengapa bintang berputar sangat lambat. Untuk menjelaskan pengereman rotasi ini, para astronom telah melakukan interaksi antara medan magnet bintang pembentuk, dan membentuk piringan akresi. Interaksi ini akan memperlambat bintang yang memungkinkan keruntuhan lebih lanjut terjadi. Penjelasan ini sekarang sudah lebih dari 40 tahun, tetapi bagaimana itu bisa bertahan karena sudah berusia?

Salah satu tantangan terbesar untuk menguji teori ini adalah untuk membuat prediksi yang dapat diuji secara langsung. Sampai baru-baru ini, para astronom tidak dapat secara langsung mengamati cakram circumstellar di sekitar bintang-bintang yang baru terbentuk. Untuk menyiasatinya, para astronom telah menggunakan survei statistik, mencari keberadaan cakram-cakram ini secara tidak langsung. Karena cakram debu akan dihangatkan oleh bintang pembentuk, sistem dengan cakram-cakram ini akan memiliki emisi ekstra dalam bagian inframerah spektrum. Menurut teori pengereman magnetik, bintang muda dengan cakram harus berputar lebih lambat daripada yang tidak. Prediksi ini dikonfirmasi pada tahun 1993 oleh tim astronom yang dipimpin oleh Suzan Edwards di University of Massachusetts, Amherst. Sejumlah penelitian lain mengkonfirmasi temuan umum ini tetapi menambahkan lapisan lebih lanjut pada gambar; bintang-bintang diperlambat oleh cakram mereka hingga periode ~ 8 hari, tetapi ketika cakram itu menghilang, bintang-bintang itu terus runtuh, berputar hingga periode 1-2 hari.

Temuan menarik lain dari studi ini adalah bahwa efeknya tampaknya paling menonjol untuk bintang dengan massa yang lebih tinggi. Ketika penelitian serupa dilakukan pada bintang muda di Orion dan Eagle nebula, para peneliti menemukan bahwa tidak ada perbedaan tajam antara bintang dengan atau tanpa cakram untuk bintang bermassa rendah. Temuan seperti ini telah menyebabkan para astronom mulai mempertanyakan seberapa universal pengereman cakram magnetik.

Salah satu informasi lain yang dapat digunakan para astronom adalah kesadaran sekitar tahun 1970 bahwa ada perbedaan tajam dalam kecepatan rotasi antara bintang bermassa tinggi dan massa bermassa lebih rendah di sekitar kelas spektral F. Fenomena ini telah diantisipasi hampir satu dekade sebelumnya ketika Evry Schatzman mengusulkan bahwa angin bintang akan berinteraksi dengan medan magnet bintang itu sendiri untuk menciptakan gaya hambat. Karena bintang-bintang kelas spektrum belakangan ini cenderung memiliki medan magnet yang lebih aktif, efek pengereman akan lebih penting bagi bintang-bintang ini.

Dengan demikian, para astronom sekarang memiliki dua efek yang dapat memperlambat laju rotasi bintang. Mengingat bukti teoritis dan pengamatan yang kuat untuk masing-masing, mereka berdua cenderung "benar", sehingga pertanyaan menjadi yang dominan di situasi mana. Pertanyaan ini adalah yang dihadapi para astronom.

Untuk membantu menjawab pertanyaan ini, para astronom perlu mengumpulkan pemahaman yang lebih baik tentang seberapa banyak masing-masing efek bekerja pada masing-masing bintang daripada hanya survei populasi yang besar, tetapi melakukan hal itu sulit. Metode utama yang digunakan untuk memeriksa penguncian disk adalah untuk memeriksa apakah tepi bagian dalam disk mirip dengan jari-jari di mana sebuah objek dalam orbit Keplarian akan memiliki kecepatan sudut yang mirip dengan bintang. Jika demikian, itu akan menyiratkan bahwa bintang itu sepenuhnya terkunci dengan tepi bagian dalam disk. Namun, mengukur kedua nilai ini lebih mudah dikatakan daripada dilakukan. Untuk membandingkan nilai-nilai ini, para astronom harus membangun ribuan model bintang / cakram potensial untuk membandingkan pengamatan.

Dalam satu makalah baru-baru ini para astronom menggunakan teknik ini pada IC 348, sebuah kluster terbuka muda. Analisis mereka menunjukkan bahwa ~ 70% bintang dikunci secara magnetis dengan cakram. Namun, 30% sisanya diduga memiliki jari-jari cakram bagian dalam di luar jangkauan medan magnet dan karenanya, tidak tersedia untuk pengereman cakram. Namun, hasil ini agak ambigu. Walaupun jumlah bintang yang terikat pada cakram mereka sangat mendukung pengereman cakram sebagai komponen penting dari evolusi rotasi bintang, itu tidak membedakan apakah saat ini merupakan fitur yang dominan. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, banyak bintang yang mungkin sedang dalam proses penguapan cakram, memungkinkan bintang untuk kembali berputar. Juga tidak jelas apakah 30% bintang tanpa bukti penguncian disk terkunci di masa lalu.

Penelitian seperti ini hanya satu bagian dari teka-teki yang lebih besar. Meskipun detailnya tidak sepenuhnya sempurna, jelas terlihat bahwa efek pengereman magnetik ini, baik dengan cakram dan angin bintang, memainkan efek signifikan pada memperlambat kecepatan sudut bintang. Ini benar-benar bertentangan dengan klaim yang sering dibuat oleh Penciptaan bahwa “[tidak ada] proses mekanis yang dapat menyertai transfer momentum ini”.

Pin
Send
Share
Send