Bintang Ultra-Biru Langka di Pusat Galaksi Andromeda

Kredit gambar: WIYN/KPNO; T. Rector dan B. Wolpa (NOAO/AURA/NSF); NASA, ESA, B. Williams dan J. Dalcanton (Universitas Washington)

Warna biru adalah indikator bagi bintang muda yang panas. Namun dalam kasus aneh berikut, bintang-bintang lanjut usia mirip Matahari, secara prematur ditemukan melepas lapisan terluar material dan memperlihatkan inti mereka yang sangat biru dan panas.

Satu tim astronom terkejut ketika menemukan mereka karena simulasi menunjukkan hanya tipe bintang tua istimewa yang bisa seterang ini dalam cahaya ultraviolet.

Sementara Hubble mengintai bintang-bintang ultra-biru di pusat galaksi Andromeda, observasi terbaru yang mencakup area lebih luas mengungkap bahwa ketidaksesuaian dengan simulasi ini tersebar di seluruh area pusat galaksi yang padat dengan bintang. Para astronom menggunakan instrumen Wide Field Camera 3 Hubble untuk menemukan sekitar 8.000 bintang ultra-biru melalui sensus bintang dalam spektrum cahaya ultraviolet untuk melacak cahaya dari bintang-bintang terpanas. Penelitian ini adalah bagian dari survei Panchromatic Hubble Andromeda Treasury selama beberapa tahun untuk memetakan populasi bintang di seluruh galaksi Andromeda.

“Kami tidak mencari bintang-bintang ultra-biru, mereka begitu menonjol karena bersinar terang dalam cahaya ultraviolet dan sangat berbeda dari bintang-bintang yang kami harapkan,” ungkap penanggung jawab survei Hubble Julianne Dalcanton dari Universitas Washington di Seattle.

Hasil studi telah dipresentasikan saat pertemuan rutin American Astronomical Society di Austin Texas.

Hubble memantau bintang dalam radius 2.600 tahun cahaya dari inti Andromeda. Setelah melakukan analisis terhadap bintang selama hampir satu tahun, tim menentukan mereka telah melewati masa kejayaan dalam skala kehidupan bintang. “Mereka lebih redup dengan kisaran suhu permukaan yang berbeda daripada bintang-bintang sangat terang di wilayah pembentuk bintang Andromeda,” jelas anggota tim Phil Rosenfield dari Universitas Washington.

Seiring tahap evolusi yang harus dilalui, ukuran bintang membesar menjadi raksasa merah dan melepaskan sebagian besar lapisan material terluar yang memperlihatkan inti biru panas. Sedangkan bintang normal menyerupai Matahari yang membengkak menjadi raksasa merah hanya kehilangan lebih sedikit material sehingga tidak pernah terlihat seterang itu pada spektrum ultraviolet.

“Kami menemukan mereka saat menjalani tahap evolusi paling terang, tepat sebelum menjadi bintang katai putih,” kata anggota tim Leo Girardi dari Astronomical Observatory of Padua. “Diperkirakan ada banyak bintang panas serupa lainnya di wilayah pusat Andromeda pada tahap awal evolusi mereka. Tetapi mereka terlalu redup untuk diamati Hubble karena bercampur di tengah kerumunan bintang normal lainnya.”

Para astronom telah menggagas dua skenario untuk menjelaskan tentang mengapa bintang-bintang biru ini menjalani proses evolusi secara berbeda. Menurut Rosenfield, skenario terkuat mungkin mereka kaya dengan unsur-unsur kimia selain hidrogen dan helium. Observasi menggunakan jajaran teleskop berbasis darat mengindikasikan bintang-bintang di pusat galaksi memiliki persediaan “unsur-unsur berat” yang berlimpah, memudahkan mereka untuk mengeluarkan banyak material ke ruang angkasa menjelang akhir kehidupan.

Dalam skenario ini, radiasi bintang lebih efisien untuk mendorong gas yang mengandung unsur-unsur berat dan melepaskan material layaknya hembusan angin yang mendorong layar kapal tebal. Meskipun inti setiap bintang diperkaya oleh unsur-unsur berat, bintang-bintang biru cerah diperkirakan mengandung unsur berat dalam jumlah sangat tinggi yang mempercepat hilangnya massa.

Peneltian juga mengungkap semakin jauh jarak dari inti Andromeda, semakin berkurang pula jumlah bintang biru, termasuk penurunan dalam kadar unsur berat.

Sementara itu, sistem biner adalah skenario kedua untuk menjelaskan tahap evolusi yang berbeda. Bintang-bintang biru berada dalam sistem biner rapat dan telah kehilangan massa yang ditransfer ke bintang pengiring. Interaksi ini menyebabkan inti biru panas bintang terekspos. Para astronom juga terkejut menemukan kemiripan cara distribusi bintang ultra-biru di dalam galaksi, seperti halnya populasi bintang biner dengan massa serupa yang ditemukan dalam observasi sinar-X oleh Observatorium Sinar-X Chandra NASA.

Langkah selanjutnya yang akan ditempuh para astronom adalah menyusun simulasi terkait bintang-bintang ultra-biru untuk menentukan skenario terbaik yang menjelaskan jalur evolusi berbeda mereka.

Ditulis oleh: Staf hubblesite.org

Sumber: Rare Ultra-Blue Stars Found in Neighboring Galaxy's Hub

#terimakasihgoogle