Terlalu Gaduh, Sepasang Bintang Malang Diusir dari Galaksi Rumah Mereka

Satu tim astronom telah menemukan bukti kuat fenomena terusirnya sepasang bintang dari galaksi induknya. Menggunakan Observatorium Sinar-X Chandra NASA, tim menghasilkan penemuan yang menjadi sampel paling jelas pengusiran pasangan bintang malang dari galaksi rumah mereka.

Para astronom biasanya menggunakan istilah sistem “biner” untuk merujuk pasangan bintang yang saling mengorbit. Dan sistem biner yang dipelajari kali ini terdiri dari sebuah bintang yang mirip Matahari kita dengan sebuah bintang neutron atau bahkan sebuah lubang hitam.

Bintang biner diusir keluar dari gugus galaksi Fornax.
Kredit: NASA/CXC/Universitas Nanjing/X. Jin dkk

Bintang neutron tercipta ketika sebuah bintang masif memicu ledakan supernova yang meruntuhkan inti bintang. Dalam kondisi tertentu, supernova bisa yang menciptakan bintang neutron yang tidak simetris. Efek ledakan justru ‘menendang’ bintang keluar dari galaksi induk.

Studi terbaru menggunakan Chandra mengungkap nasib tragis dari bintang pengiring yang dengan sangat terpaksa turut terusir dari galaksi.

“Fenomena ini seperti seorang tamu yang diusir keluar dari sebuah pesta bersama temannya yang terlalu gaduh,” kata penanggung jawab studi Xiangyu Jin dari Universitas McGill di Montreal, Kanada. “Dalam situasi ini, bintang pendamping turut diseret keluar dari galaksi hanya karena berada di lintasan orbit bintang yang membuat keributan (supernova).”

Bagaimana cara astronom menemukan pasangan malang yang terusir ini? Jika jarak bintang pengiring cukup dekat, materialnya akan terhisap ke arah bintang neutron dan membentuk cakram material di sekitar bintang neutron. Gaya gravitasi kuat bintang neutron mengakselerasi laju material dan efek gaya gesek memanaskan cakram gas hingga puluhan juta derajat. Pada suhu ini, cakram material bersinar dalam spektrum sinar-X.

Xiangyu Jin bersama para kolega menemukan jejak sinar-X biner di luar galaksi dalam studi komprehensif terhadap Gugus Galaksi Fornax menggunakan data Chandra yang dikumpulkan dari tahun 1995 sampai 2015. Gugus Fornax relatif dekat dalam skala astronomi dan hanya terletak 60 juta tahun cahaya dari Bumi di rasi Fornax.

Dengan menggabungkan rangkaian besar data Chandra dan observasi optik, para peneliti melakukan survei benda langit yang menjadi sumber sinar-X dalam radius sekitar 600.000 tahun cahaya dari galaksi pusat di Gugus Fornax. Para astronom menyimpulkan setidaknya 30 sumber sinar-X di Gugus Fornax mungkin bersumber dari sepasang bintang yang diusir keluar dari pusat galaksi induk mereka.

“Setelah diusir, sepasang bintang tuna wisma kini harus menggelandang di ruang antargalaksi,” tutur rekan penulis makalah ilmiah Meicun Hou dari Universitas Nanjing, China.

Tim juga menemukan sekitar 150 sumber sinar-X lain yang berada di batas terluar gugus, yang diduga berasal dari lokasi asal sebelum kedua bintang malang diusir. Kemungkinan pertama sistem biner ini berasal dari lingkaran halo galaksi, jauh dari jangkauan pusat Gugus Fornax tempat mereka terbentuk.

Kemungkinan kedua mereka adalah sinar-X biner yang ditarik keluar dari galaksi induk oleh gaya gravitasi galaksi terdekat ketika berpapasan dengan galaksi induk, atau bisa saja merupakan sisa-sisa dari galaksi yang bintang-bintangnya dilucuti akibat fenomena tabrakan antar galaksi. Interaksi seperti itu diduga relatif umum terjadi di wilayah ruang yang penuh sesak oleh galaksi seperti di Gugus Fornax.

“Seperti akhir sebuah pesta yang tamu undangannya pergi ke arah yang berbeda, dan hanya meninggalkan tuan rumah,” tambah rekan penulis makalah ilmiah Zhenlin Zhu dari Universitas Nanjing. “Pada Gugus Fornax, kasusnya sangat ekstrem karena galaksi originalnya sudah tidak ada.”

Observasi Chandra melibatkan total waktu studi selama 15 hari, yang memungkinkan tim untuk menemukan 1.177 sumber sinar-X dalam wilayah yang mencakup 29 galaksi di Gugus Fornax. Tim berusaha menentukan sumber sinar-X yang berasal dari galaksi penghuni gugus dan di luar gugus. Mereka menyimpulkan sekitar 180 lokasi sumber sinar-X berasal dari luar wilayah utama di dalam gugus.

“Meskipun puas dengan hasil studi, data kami mengindikasikan ada banyak biner sinar-X yang telah diusir keluar, namun terlalu redup untuk dilihat dalam data Chandra,” pungkas rekan penulis makalah ilmiah Zhiyuan Li, sesama ilmuwan Universitas Nanjing. “Kami harus kembali menganalisis data observasi Chandra untuk mendeteksi populasi sumber yang lebih redup.”

Makalah ilmiah yang melaporkan penelitian telah dipublikasikan di The Astrophysical Journal edisi 01/05/19 dan dapat diakses secara online di: https://arxiv.org/abs/1902.03733.

Ditulis oleh: Molly Porter dan Megan Watzke, www.nasa.gov, editor: Lee Mohon

Sumber: Chandra Finds Stellar Duos Banished from Galaxies

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa