Bintang kanibal ditemukan dengan bekas luka logam

Gambaran seniman ini menunjukkan katai putih magnetik WD 0816-310, di mana para astronom menemukan bekas luka yang tercetak di permukaannya akibat tertelannya puing-puing planet. Ketika benda-benda seperti planet atau asteroid mendekati katai putih, mereka akan mengganggu dan membentuk piringan puing di sekitar bintang mati tersebut. Beberapa dari bahan ini dapat dimakan oleh katai dan meninggalkan jejak unsur kimia tertentu di permukaannya. Dengan menggunakan Very Large Telescope milik ESO, para astronom menemukan bahwa ciri-ciri unsur kimia ini berubah secara periodik seiring rotasi bintang, seperti halnya medan magnet. Hal ini menunjukkan bahwa medan magnet mengarahkan elemen-elemen ini ke arah bintang, memusatkannya di kutub magnet dan menciptakan bekas luka yang terlihat di sini. Kredit: ESO/L. Calçada

Ketika sebuah bintang seperti Matahari kita mencapai akhir masa hidupnya, ia dapat menelan planet-planet dan asteroid di sekitarnya yang dilahirkan bersamanya. Sekarang, dengan menggunakan VLT (VLT) European Southern Observatory di Chile, para ilmuwan untuk pertama kalinya menemukan tanda unik dari proses ini – bekas luka yang tercetak di permukaan katai putih. Hasilnya dipublikasikan di Surat Jurnal Astrofisika.

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

Dengan menggunakan Teleskop Sangat Besar milik ESO, para astronom menemukan “bekas luka” logam yang tercetak di permukaan bintang mati. Video ini merangkum penemuan tersebut. Kredit: ESO

Bekas luka yang diamati tim adalah konsentrasi logam yang tercetak di permukaan katai putih WD 0816-310, sisa bintang seukuran Bumi tetapi sedikit lebih masif dari Matahari kita. “Kami menunjukkan bahwa logam-logam ini berasal dari fragmen planet yang berukuran sama besar atau mungkin lebih besar dari Vesta, yang lebarnya sekitar 500 kilometer (~300 mil) dan merupakan asteroid terbesar kedua di Tata Surya,” kata Jay Farihi, seorang profesor di Universitas College London, Inggris, dan rekan penulis penelitian ini.

Pengamatan tersebut juga memberikan petunjuk bagaimana bintang tersebut memperoleh bekas luka logamnya. Tim memperhatikan bahwa kekuatan pendeteksian logam bervariasi seiring dengan rotasi bintang, menunjukkan bahwa logam terkonsentrasi di area tertentu di permukaan katai putih, bukan tersebar mulus di seluruh permukaannya. Mereka juga menemukan bahwa perubahan ini disinkronkan dengan perubahan medan magnet katai putih, sehingga menunjukkan bahwa bekas luka logam ini terletak di salah satu kutub magnetnya. Secara keseluruhan, petunjuk-petunjuk ini menunjukkan bahwa medan magnet memasukkan logam ke dalam bintang, sehingga menciptakan bekas luka.[1]

Animasi seniman ini menunjukkan katai putih magnetis WD 0816-310, sebuah bintang mati yang permukaannya terluka akibat menelan puing-puing planet. Ketika objek seperti planet atau asteroid mendekati katai putih, mereka akan pecah dan membentuk piringan puing di sekitar bintang mati, seperti yang terlihat dalam animasi ini. Beberapa dari bahan ini dapat dimakan oleh katai dan meninggalkan jejak unsur kimia tertentu di permukaannya. Kredit: ESO/L. Calçada

“Anehnya, material di permukaan bintang tidak tercampur secara seragam seperti yang diperkirakan teori.” Sebaliknya, bekas luka ini adalah wilayah terkonsentrasi dari material planet, yang ditahan oleh medan magnet yang sama yang mengarahkan puing-puing yang terkena dampak,” kata rekan penulis John Landstreet, seorang profesor di Western University di Kanada yang juga berafiliasi dengan Armagh. Observatorium dan planetarium. “Hal seperti ini belum pernah terlihat.

Untuk mencapai kesimpulan ini, tim menggunakan instrumen “Swiss Army Knife” pada VLT yang disebut FORS2, yang memungkinkan mereka mendeteksi bekas luka logam dan menempelkannya ke medan magnet bintang. “ESO memiliki kombinasi unik antara kemampuan yang diperlukan untuk mengamati objek redup seperti katai putih dan pengukuran sensitif medan magnet bintang,” kata Bagnulo. Dalam studi mereka, tim juga mengandalkan data arsip dari instrumen X-shooter VLT untuk mengkonfirmasi temuan mereka.

Dengan memanfaatkan kekuatan observasi seperti ini, para astronom dapat mengungkap komposisi massa exoplanet, planet yang mengorbit bintang lain di luar Tata Surya. Studi unik ini juga menunjukkan bagaimana sistem planet dapat tetap aktif secara dinamis bahkan setelah ‘kematian’.

Komentar

Sebelumnya, para astronom mengamati banyak katai putih yang terkontaminasi logam yang tersebar di permukaan bintang. Mereka diketahui berasal dari planet terganggu atau asteroid yang mengorbit terlalu dekat dengan bintang dan mengikuti orbit bintang serupa dengan komet di tata surya kita. Namun, untuk WD 0816-310, tim yakin bahwa material yang menguap telah terionisasi dan didorong ke kutub magnet oleh medan magnet katai putih. Proses ini memiliki kemiripan dengan pembentukan aurora di Bumi dan Jupiter.

Referensi: “Penemuan pertambahan logam yang digerakkan secara magnetis pada katai putih yang tercemar” oleh Stefano Bagnulo, Jay Farihi, John D. Landstreet, dan Colin P. Folsom, 26 Feb 2024, The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad2619

Tim ini terdiri dari Stefano Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, Inggris [Armagh]), Jay Farihi (Departemen Fisika dan Astronomi, University College London, Inggris), John D. Landstreet (Armagh; Departemen Fisika & Astronomi, Western University, Kanada) dan Colin P. Folsom (Observatorium Tartu, Universitas Tartu, Estonia ).