Bekas luka logam dari planet yang dilahap

Sebuah tim detektif luar angkasa yang pemberani menemukan perbuatan jahat bintang mati.

Sebuah bintang katai putih yang telah menelan setidaknya sebagian dari salah satu planetnya telah dikhianati oleh bekas luka logam yang menguap yang merusak permukaannya—sisa-sisa planet yang pernah mengorbit bintang tersebut sebelum ia mengalami kehancuran.

Yang lebih menarik lagi adalah materi tersebut tidak tersebar di seluruh permukaan bintang, melainkan terlokalisasi di satu titik saja. Ini adalah penemuan yang membantu ahli nekroplanetologi memahami dengan tepat bagaimana sisa bintang ini melahap planet-planet yang pernah mengelilinginya dalam orbit yang damai.

“Beberapa katai putih – yang secara perlahan mendinginkan bara bintang seperti Matahari kita – diketahui melakukan kanibalisasi bagian dari sistem planet mereka,” kata astronom Stefano Bagnulo dari Armagh Observatory and Planetarium. “Kami sekarang menemukan bahwa medan magnet bintang memainkan peran penting dalam proses ini, yang menghasilkan bekas luka di permukaan katai putih.”

Katai putih adalah yang tersisa ketika bintang seperti Matahari mengakhiri hidupnya di deret utama. Ketika mereka kehabisan bahan untuk menyatu di intinya, bintang-bintang ini mengembang dan terlontar menjadi raksasa merah sebelum akhirnya mengeluarkan materi luarnya. Inti, yang tidak lagi didukung oleh fusi, runtuh di bawah pengaruh gravitasi untuk membentuk benda padat bermassa hingga 1,4 Matahari, terbungkus dalam bola seukuran Bumi.

Kesan seniman terhadap katai putih WD 0816-310 dikelilingi material. (ESO/L. Calçada)

Pergolakan kematian ini sangat energik dan inti dari sisa-sisanya sangat panas; ia akan terus bersinar dengan sisa panas selama triliunan tahun. Itu katai putih.

Yang mengejutkan, planet-planet yang ditemukan terus mengorbit katai putih, menunjukkan bahwa mereka mampu bertahan dalam proses tersebut.

Di sisi lain, material planet telah ditemukan di atmosfer katai putih, menunjukkan bahwa planet yang tidak bertahan hidup akan hidup bahagia selamanya. Bintang-bintang ini dikenal sebagai katai putih polusi dan mewakili cara lain untuk mempelajari planet-planet yang selamat dari proses kematian bintang nenek moyangnya. Hal ini karena unsur-unsur berat di planet ini akan jatuh ke inti katai putih dengan cukup cepat; katai putih yang tercemar adalah katai putih yang baru saja mengemil.

Tapi katai putih tercemar bernama WD 0816-310 tidak seperti katai putih lain yang pernah kita lihat. Pengamatan sebelumnya mengungkapkan adanya natrium, magnesium, kalsium, kromium, mangan, besi dan nikel. Bagnulo dan timnya ingin mengonfirmasi dan menganalisis deteksi ini untuk melihat apa yang dapat mereka sampaikan kepada kita tentang objek yang dimakan bintang tersebut.

Mereka melakukan observasi baru dan mengukur kekuatan spektrum bintang, yang mengindikasikan adanya unsur logam. Dan apa yang dapat mereka simpulkan tentang objek tersebut sangatlah akurat.

“Kami menunjukkan bahwa logam-logam ini berasal dari pecahan planet yang berukuran sama besar atau mungkin lebih besar dari Vesta, yang lebarnya sekitar 500 kilometer (310 mil) dan merupakan asteroid terbesar kedua di Tata Surya,” kata astronom University College Jay Farihi. London.

Namun tim menangkap sesuatu yang baru dalam pengamatan mereka. Kekuatan sinyal unsur bervariasi seiring rotasi bintang. Hal ini menunjukkan bahwa alih-alih logam yang menguap tersebar merata di seluruh atmosfer bintang, logam-logam tersebut tetap terbatas pada satu lokasi.

frameborder=”0″ izinkan=”akselerometer; pemutaran otomatis; tulis papan klip; media terenkripsi; giroskop; gambar di dalam gambar; berbagi web” izinkan layar penuh>

Namun para ilmuwan juga menemukan petunjuk bagaimana hal itu terjadi. Perubahan kekuatan sinyal disinkronkan dengan perubahan kekuatan medan magnet bintang, menyiratkan korelasi antara struktur medan magnet katai putih dan kepadatan permukaan lokal unsur logam.

“Anehnya, material di permukaan bintang tidak tercampur secara merata seperti yang diprediksikan secara teori. Sebaliknya, bekas luka ini merupakan wilayah terkonsentrasi material planet, yang ditahan oleh medan magnet yang sama yang mendorong puing-puing tersebut,” katanya. astronom John Landstreet dari Western University di Kanada. “Hal seperti ini belum pernah terlihat.

Penemuan ini menunjukkan bahwa ketika material planet jatuh ke katai putih, material tersebut akan diterbangkan oleh medan magnet, yang kemudian menahan material tersebut di tempatnya. Para peneliti berhipotesis bahwa alasan mengapa kita belum pernah melihat hal ini sebelumnya adalah karena umumnya hanya satu cuplikan spektrum katai putih yang diperoleh.

Berbagai pengamatan selama bertahun-tahun telah mengungkapkan variabilitas yang tidak dapat dideteksi hanya dengan satu pengamatan. Mungkin ketika kita meninjau kembali beberapa katai putih tercemar lainnya yang ditemukan selama bertahun-tahun, kita mungkin menemukan beberapa kejutan.

Penelitian ini dipublikasikan di Surat Jurnal Astrofisika.