TESS Ungkap Fenomena Gerhana Bintang Utara Kuno Alpha Draconis

Bintang Alpha Draconis atau Thuban (dilingkari) telah lama dikenal sebagai sistem biner. Kini data yang dikumpulkan TESS menunjukkan fenomena gerhana biner dari kedua bintang tersebut.
Kredit: NASA/MIT/TESS

Para astronom yang menganalisis arsip data Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA, telah mengungkap bagaimana Alpha Draconis, bintang yang bisa dilihat dengan mata telanjang dan telah dipelajari sejak dulu bersama bintang pengiringnya yang lebih redup, secara teratur saling menutupi satu sama lain, fenomena yang disebut gerhana biner. Meskipun para astronom telah mengetahui kedua bintang ini membentuk sistem biner (ganda), gerhana biner terjadi dengan beberapa kejutan yang menarik.

“Pertanyaan pertama yang terlintas di dalam benak kita adalah bagaimana mungkin kita melewatkan fenomena ini?” kata peneliti pascadoktoral Angela Kochoska dari Universitas Villanova di Pennsylvania yang mempresentasikan penemuan saat pertemuan rutin ke-235 American Astronomical Society di Honolulu pada tanggal 6 Januari 2019. “Gerhana berlangsung relatif singkat, hanya selama enam jam, jadi obervasi berbasis darat melewatkannya. Dan karena sangat terang, bintang akan menyilaukan detektor Teleskop Antariksa Kepler NASA, sekaligus menutupi gerhana.”

Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Chris Smith (USRA)

Sistem ini memegang peringkat teratas sebagai biner gerhana paling terang yang pernah ditemukan. Kedua bintang berinteraksi secara gravitasi dan dianggap penting karena para astronom telah mengantongi massa dan ukuran mereka dengan sangat akurat.

Alpha Draconis (Thuban) terletak sekitar 270 tahun cahaya di rasi utara Draco. Meskipun menyandang nama “alpha,” Thuban justru bintang paling terang keempat di rasi Draco. Popularitas Thuban diperoleh dari peran historis yang dimainkannya sekitar 4.700 tahun yang lalu pada saat piramida pertama dibangun di Mesir.

Pada saat itu, Alpha Draconis muncul sebagai Bintang Utara yang paling dekat dengan kutub utara poros rotasi Bumi, atau titik di mana semua bintang tampak berputar dalam pergerakan mereka di langit malam hari. Sekarang, peran Alpha Draconis telah diambil alih oleh Polaris, bintang yang lebih terang di rasi Ursa Minor. Perubahan posisi Bintang Utara terjadi karena pergeseran poros rotasi Bumi akibat siklus goyangan 26.000 tahun sekali (presesi), yang perlahan-lahan mengubah posisi langit kutub rotasi.

TESS memantau petak besar langit, yang disebut sektor, selama 27 hari berturut-turut. Durasi observasi yang cukup lama ini memungkinkan TESS untuk melacak perubahan skala kecerahan bintang. Meskipun didesain untuk memburu eksoplanet melalui metode transit, arsip data TESS juga dapat digunakan untuk studi fenomena kosmik lainnya.

Hasil studi pada tahun 2004 melaporkan perubahan lemah dalam skala kecerahan Thuban secara periodik (sekitar satu jam sekali), mengindikasikan kemungkinan bintang paling terang di sistem biner sedang berdenyut.

Untuk mengkonfirmasinya, Timothy Bedding, Daniel Hey dan Simon Murphy dari Universitas Sydney Australia dan Universitas Aarhus Denmark, menganalisis arsip data TESS. Pada bulan Oktober, mereka menerbitkan makalah ilmiah yang menggambarkan penemuan gerhana kedua bintang dan mengesampingkan denyut selama periode kurang dari delapan jam.

Saat ini, Kochoska menjalin kerja sama dengan Hei untuk memahami sistem Thuban secara lebih rinci.

“Saya telah berkolaborasi dengan Daniel untuk memodelkan gerhana dan menyatukan lebih banyak data untuk membatasi model kami,” jelas Kochoska. “Kami menempuh pendekatan yang berbeda untuk memodelkan sistem dan kami berharap upaya kami akan menghasilkan karakterisasi lengkap.”

Seperti diketahui dari penelitian-penelitian sebelumnya, sepasang bintang ini saling mengorbit setiap 51,4 hari dari jarak rata-rata sekitar 61 juta kilometer, hanya sedikit lebih jauh daripada jarak Merkurius-Matahari. Model menunjukkan bahwa kita melihat sistem Thuban sekitar tiga derajat di atas bidang orbit bintang, yang berarti tidak satu pun bintang yang sepenuhnya saling menutupi selama gerhana. Ukuran bintang utama 4,3 kali lebih besar daripada Matahari dengan suhu permukaan sekitar 9.700 derajat Celsius, atau 70% lebih panas daripada Matahari. Sedangkan bintang pengiringnya yang lima kali lebih redup, ukurannya hanya sekitar 50% bintang utama dan 40% lebih panas daripada Matahari.

Kochoska merencanakan untuk kembali menggelar observasi tindak lanjut berbasis darat dan mengantisipasi fenomena gerhana tambahan di sektor langit yang diamati oleh TESS di masa yang akan datang.

“Menemukan fenomena gerhana bintang terang yang menyimpan cerita historis, menyorot dampak positif yang diberikan TESS kepada komunitas astronomi,” pungkas Padi Boyd, ilmuwan proyek TESS dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt Maryland. “Dalam hal ini, presisi tinggi data TESS yang berkelanjutan dapat dimanfaatkan untuk membantu membatasi parameter kosmik fundamental pada tingkat yang belum pernah kita capai sebelumnya.”

Penulis dan editor: Francis Reddy, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, Greenbelt, Maryland, www.nasa.gov

Sumber: Surprise! TESS Shows Ancient North Star Undergoes Eclipses

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa