RZ Piscium, Bintang yang Memakan Planet-Planetnya Sendiri

Satu tim astronom asal Amerika Serikat yang mempelajari bintang RZ Piscium, telah menemukan bukti yang menunjukkan penurunan skala kecerahan aneh dan tak terduga pada cahaya bintang, yang mungkin saja disebabkan oleh awan gas dan debu yang mengorbit, sisa-sisa dari satu atau lebih planet yang telah hancur.

“Observasi kami menunjukkan ada banyak gumpalan debu dan molekul gas yang sesekali menghalangi cahaya bintang dan kemungkinan jatuh ke arah bintang,” ungkap penulis utama makalah studi Kristina Punzi, mahasiswa doktoral dari Institut Teknologi Rochester di New York. “Meskipun mungkin ada penjelasan lain, kami menduga material dihasilkan oleh pecahnya objek-objek masif yang mengorbit di dekat bintang induk.”

RZ Piscium adalah sebuah bintang yang terletak sekitar 550 tahun cahaya dari Bumi, yang skala kecerahannya menurun secara tidak menentu. Animasi ini mengilustrasikan interpretasi dalam sistem bintang RZ Piscium, dengan sebuah planet raksasa di dekat bintang yang hancur secara perlahan. Aliran gas dan debu terlihat menjauhi planet, sedangkan awan kerap menghalangi bintang saat kita melihatnya dari Bumi.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/CI Lab

RZ Piscium terletak sekitar 550 tahun cahaya di rasi bintang Pisces. Selama episode penurunan skala kecerahan yang tidak menentu dan dapat berlangsung selama dua hari, cahaya bintang meredup 10 kali dan menghasilkan lebih banyak energi pada panjang gelombang inframerah, mengindikasikan ia dikelilingi cakram debu hangat. Sebenarnya, sekitar 8% dari total luminositas ada di panjang gelombang inframerah, tingkat yang hanya dapat diimbangi oleh segelintir dari ribuan bintang terdekat yang telah dipelajari selama 40 tahun terakhir. Fenomena ini menyiratkan kehadiran sejumlah besar debu.

Melalui berbagai observasi, beberapa astronom menyimpulkan RZ Piscium adalah sebuah bintang mirip Matahari yang masih belia dan dikelilingi oleh sabuk asteroid. Kerap terjadi benturan antara asteorid yang menghancurkan mereka menjadi debu.

Tapi kesimpulan tidak didukung bukti kuat. Pandangan alternatif memprediksi usia RZ Piscium yang lebih tua daripada Matahari dan baru saja menjalani tahap peralihan ke raksasa merah. Cakram berdebu dari bintang belia akan buyar setelah beberapa juta tahun, jadi para astronom membutuhkan sumber debu lain untuk menjelaskan cahaya inframerah yang dipancarkan bintang. Seiring dengan bertambahnya usia, bintang akan membengkak dan menghancurkan planet yang mengorbit terlalu dekat. Planet yang hancur berpotensi menjadi sumber debu lain yang dicari oleh para astronom untuk menjelaskan cahaya inframerah.

Jadi, mana yang benar, bintang belia dengan cakram puing-puing debu atau bintang raksasa penghancur planet yang mengorbit terlalu dekat? Berdasarkan studi Punzi bersama para kolega, RZ Piscium berada di antara keduanya.

Tim mempelajari RZ Piscium menggunakan satelit XMM-Newton ESA, teleskop Shane berukuran 3 meter di Observatorium Lick, California dan teleskop Keck I berukuran 10 meter di Observatorium W. M. Keck, Hawaii.

Ilustrasi Observatorium Antariksa Sinar-X XMM-Newton besutan ESA.
Kredit: ESA

Bintang-bintang belia sering menjadi sumber sinar-X yang luar biasa. Berkat 11 jam observasi menggunakan XMM-Newton, tim menemukan RZ Piscium yang juga menjadi sumber sinar-X kuat. Total sinar-X yang dipancarkan sekitar 1.000 kali lebih besar daripada Matahari, yang pada dasarnya menguatkan kasus bahwa RZ Piscium tergolong sebagai bintang belia.

Observasi berbasis darat mengungkap suhu permukaan bintang sekitar 5.330 derajat Celsius, hanya sedikit lebih rendah daripada Matahari. Bintang juga diperkaya dengan unsur lithium, yang perlahan dihancurkan oleh reaksi fusi nuklir di interior.

“Jumlah lithium di permukaan menurun seiring bertambahnya usia bintang, yang dapat berfungsi sebagai penanda waktu untuk menentukan usia yang sebenarnya,” jelas rekan penulis makalah studi Joel Kastner, Direktur RIT's Laboratory for Multiwavelength Astrophysics. “Pengukuran lithium menunjukan kemiripan dengan suhu permukaan bintang yang berumur sekitar 30 hingga 50 juta tahun.”

Jadi, sementara usianya masih muda, RZ Piscium sebenarnya sudah terlalu tua untuk dikelilingi oleh begitu banyak molekul gas dan debu. “Sebagian besar bintang mirip Matahari telah kehilangan cakram protoplanet dalam waktu beberapa juta tahun setelah kelahirannya,” tutur anggota tim Ben Zuckerman, seorang profesor astronomi dari Universitas California. “Faktanya RZ Piscium diorbit oleh begitu banyak gas dan debu setelah puluhan juta tahun, berarti ia sebenarnya tidak membentuk planet, namun justru menghancurkannya.”

Observasi berbasis darat juga menyelidiki lingkungan di sekitar bintang, yang mengungkap bahwa debu juga disertai oleh sejumlah besar molekul gas. Berdasarkan suhu debu, sekitar 230 derajat Celsius, tim menduga sebagian besar puing-puing mengorbit bintang dari jarak sekitar 50 juta kilometer.

“Sementara kita menganggap sebagian besar puing-puing terletak sangat dekat dengan bintang induk sebagaimana jarak Merkurius-Matahari, pengukuran juga menunjukkan variabel pergerakan cepat emisi dan penyerapan gas kaya hidrogen,” pungkas rekan penulis makalah studi Carl Melis, ilmuwan riset dari Universitas California. “Selain bergerak ke arah bintang, pengukuran kami memberikan bukti material juga bergerak keluar dari bintang.”

Makalah studi yang melaporkan penemuan telah dipublikasikan di The Astronomical Journal edisi 21/12/17.

Menurut tim, penjelasan terbaik dari semua data yang tersedia, RZ Piscium dikelilingi oleh puing-puing yang merupakan representasi fenonema bencana dalam skala planet. Mungkin saja pasang surut gravitasi bintang melucuti material dari planet raksasa yang mengorbitnya, kemudian menghasilkan aliran gas dan debu yang berselang-seling, atau mungkin planet sudah benar-benar lebur. Kemungkinan lain adalah satu atau lebih planet masif yang melimpah akan kandungan gas, pernah mengalami tabrakan dahsyat di masa lalu.

Ditulis oleh: Francis Reddy, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, www.nasa.editor: Rob Garner

Sumber: New Study Finds 'Winking' Star May Be Devouring Wrecked Planets

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa