Kredit gambar: Hubble
Penelitian baru dari Hubble Space Telescope menunjukkan bahwa sebagian besar bintang Wolf-Rayat yang sekarat besar memiliki bintang yang lebih kecil yang mengorbit di dekatnya. Bintang-bintang Wolf-Rayat memulai setidaknya 20 kali massa Matahari, bertahan hanya beberapa juta tahun, dan kemudian meledak sebagai supernova. Sekarang diyakini bahwa bintang-bintang ini dan rekan-rekan mereka mentransfer massa ketika mereka mengorbit satu sama lain.
Mayoritas bintang "Wolf-Rayet" yang besar dan cemerlang tetapi sekarat memiliki teman - bintang kecil yang mengorbit di dekatnya, menurut pengamatan baru menggunakan Hubble Space Telescope. Hasilnya akan membantu para astronom memahami bagaimana bintang-bintang terbesar di Semesta berevolusi. Ini juga dapat menyelesaikan misteri bintang masif yang tidak mungkin, dan mempertanyakan jenis perkiraan jarak tertentu yang menggunakan kecerahan cahaya bintang.
Bintang Wolf-Rayet (WR) memulai kehidupan sebagai raksasa kosmik, dengan setidaknya 20 kali massa Matahari. Mereka hidup cepat dan mati dengan keras, meledak sebagai supernova dan meledakkan sejumlah besar elemen berat ke ruang angkasa untuk digunakan pada generasi bintang dan planet selanjutnya. "Saya memberi tahu orang-orang saya mempelajari bintang-bintang yang menghasilkan banyak karbon di tubuh mereka dan emas di perhiasan mereka," kata Dr. Debra Wallace dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA, Greenbelt, Md. "Memahami bagaimana bintang Wolf-Rayet berevolusi adalah tautan penting dalam rantai peristiwa yang pada akhirnya mengarah pada kehidupan. " Wallace adalah penulis utama makalah tentang penelitian ini yang akan diterbitkan dalam Astronomical Journal dan Astrophysical Journal.
Pada saat bintang-bintang ini mendekati akhir masa hidupnya yang singkat, selama fase "Serigala-Rayet", mereka menggabungkan unsur-unsur berat dalam inti mereka dalam upaya panik untuk mencegah keruntuhan di bawah massa mereka sendiri yang besar. Ini menghasilkan panas yang hebat dan radiasi yang mendorong 2,2 juta hingga 5,4 juta mil per jam (3,6 juta hingga 9 juta km / jam) karakteristik angin bintang dari bintang WR (Gambar 1). Angin ini meniup lapisan terluar bintang WR, sangat mengurangi massa dan mengompresi awan antarbintang terdekat, memicu keruntuhan gravitasi mereka dan memicu generasi bintang baru.
Karena jarak kosmik sangat besar, apa yang tampak sebagai bintang tunggal bahkan ketika dilihat melalui teleskop besar (Gambar 2) sebenarnya mungkin dua atau lebih bintang yang saling mengorbit (Gambar 3 dan 4). Dalam penelitian baru, Wallace dan timnya menggunakan kekuatan penyelesaian unggul dari Planetary Camera di instrumen Wide-Field Planetary Camera 2 di papan Hubble untuk mengidentifikasi bintang pendamping potensial baru untuk 23 dari 61 bintang WR di galaksi kita. Meskipun bintang pendamping yang jelas perlu dikonfirmasi dengan teknik analisis cahaya yang disebut spektroskopi, tim konservatif dalam menyatakan bintang pendamping di dekatnya.
"Bagian bintang-bintang Wolf-Rayet yang memiliki bintang pendamping yang diidentifikasi secara visual diperbesar dari 15 persen sebelum Hubble menjadi 59 persen dengan pengamatan kami, yang mencakup seperempat dari bintang WR yang dikenal di galaksi kita," kata Wallace. "Saya tidak akan terkejut jika pengamatan di masa depan mengungkapkan sahabat di sekitar persentase yang lebih besar dari mereka."
Kehadiran bintang pendamping harus secara signifikan mempengaruhi bagaimana bintang-bintang ini berevolusi, menurut tim. Salah satu dari banyak pengaruh yang mungkin adalah perpindahan massa. Jika bintang-bintang saling berdekatan pada satu titik dalam orbitnya, interaksi gravitasi mereka dapat menyebabkan satu untuk mentransfer gas ke yang lain, secara signifikan mengubah massa mereka dari waktu ke waktu. Karena lebih banyak bintang masif menggunakan bahan bakarnya jauh lebih cepat daripada bintang yang kurang masif, perpindahan massa seperti itu dapat secara signifikan mengubah masa hidup mereka. Pengaruh lain termasuk mengubah orbit, laju rotasi, atau laju kehilangan massa melalui tarikan gravitasi mereka, dan dampak angin bintang. "Para astronom mengasumsikan bintang Wolf-Rayet lajang ketika mencoba menghitung bagaimana mereka berevolusi, tetapi kami menemukan sebagian besar memiliki perusahaan," kata Wallace. “Rasanya berpikir kehidupan pernikahan akan sama dengan kehidupan sebagai sarjana. Seorang bintang pendamping harus mengubah kehidupan bintang-bintang ini entah bagaimana. "
Karena apa yang dilihat sebagai satu bintang mungkin sebenarnya dua atau bahkan lebih, perkiraan massa yang menakjubkan lebih dari seratus kali Matahari untuk bintang-bintang tertentu mungkin harus direvisi ke bawah. "Ini sebenarnya membantu menjernihkan misteri yang tampak, karena para astronom percaya ada batasan seberapa besar bintang bisa," kata Wallace. “Semakin besar bintang, semakin cepat ia mengkonsumsi bahan bakarnya dan semakin terang ia bersinar. Di atas sekitar 100 massa matahari, bintang pada dasarnya harus meledak sendiri melalui radiasi yang intens. "
Hasilnya juga membuat teknik umum untuk memperkirakan jarak ke bintang-bintang ini lebih tidak pasti. Untuk mendapatkan taksiran jarak ke bintang, seseorang mendapatkan tipe spektral dari bintang tersebut, analisis cahaya bintang yang mengungkapkan karakteristik uniknya, seperti sidik jari. Untuk jenis spektral tertentu, seseorang tahu rata-rata luminositas absolut bintang (seberapa terang jadinya jika jarak tertentu - 32,6 tahun cahaya) jauhnya. Dengan mengukur luminositas nyata (seberapa terang tampaknya pada jarak sebenarnya, tetapi tidak diketahui), maka seseorang dapat menggunakan hubungan antara luminositas nyata dan absolutnya untuk menentukan jarak aktual. Jika benar-benar ada dua (atau lebih) bintang di sana yang tidak Anda lihat, bintang WR akan tampak lebih terang daripada yang seharusnya untuk jenis spektral dan jarak nyata, menyebabkan jarak menjadi salah perkiraan.
Tim termasuk Wallace; Douglas R. Gies dari Departemen Fisika dan Astronomi, Universitas Negeri Georgia, Atlanta, Ga .; Anthony F. J. Moffat, D? Partement de Physique, Universit? de Montr? al, Quebec, Kanada; dan Michael M. Shara, Departemen Astrofisika, Museum Sejarah Alam Amerika, New York, N.Y. Penelitian ini didanai oleh NASA.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
