Kehidupan dan Waktu Bintang Abadi – Langit & Teleskop

Bintang-bintang telah menyanyikan lagu yang sama sejak awal alam semesta: Anda dilahirkan, Anda menggabungkan hidrogen menjadi helium, Anda menyimpang dari urutan utama, dan akhirnya, Anda didaur ulang ke dalam kosmos. Namun, di bawah kondisi yang tepat, bintang bisa menjadi abadi. Bagaimana ini mungkin, dan apa artinya bagi lingkungan bintang-bintang ini?

Hidup Cepat, Mati Tidak Pernah

Banyak galaksi menjadi tuan rumah dan inti galaksi aktif — piringan gas dan debu bercahaya yang mengelilingi lubang hitam supermasif pusat. Meskipun lingkungan ini ekstrem, bintang-bintang dapat hidup di dalam cakram ini, dan para astronom menyarankan bahwa beberapa dari bintang-bintang ini mungkin abadi.

Saat bintang-bintang ini mengaduk hidrogen menjadi helium di intinya, mereka terus-menerus mengisi kembali simpanan hidrogennya dari piringan sekitarnya. Alhasil, mereka tak pernah kehabisan bahan bakar, tak pernah meninggalkan deret utama, dan tak pernah mati. Sekarang, sebuah tim yang dipimpin oleh Adam Jermyn (Flatiron Institute) telah mengeksplorasi bagaimana bintang-bintang ekstrem ini dapat mempengaruhi evolusi piringan yang mengelilinginya.

Minum dari Stellar Fountain of Youth

Jermyn dan kolaborator mempertimbangkan disk dengan masa hidup pendek (0,1 juta tahun) dan panjang (10 juta tahun), memperkirakan bahwa disk ini akan menangkap 1.000 dan 20.000 bintang, masing-masing, dari wilayah dalam galaksi mereka. Cakram berumur pendek hanya berisi massa yang cukup untuk mengangkat 300 bintang ini ke keabadian, sedangkan piringan berumur panjang dapat mendukung semua 20.000 bintang.

Di kedua piringan, bintang-bintang abadi tumbuh hingga 300 massa matahari dan memiliki inti konvektif yang masif. Pengadukan yang konstan membawa hidrogen segar ke intinya dan mengangkut helium keluar ke permukaannya. Dari sana, angin bintang yang ganas membawa gas kaya helium keluar ke piringan, meningkatkan kelimpahan helium di dekat lubang hitam. Konsekuensi dari peningkatan kimiawi ini belum jelas — mungkin merampas kekuatan super bintang abadi, karena menyedot bahan kaya helium akan membuat mereka membakar hidrogen mereka lebih cepat daripada yang dapat diisi ulang — tetapi mengukur kelimpahan helium di inti galaksi aktif dapat memberikan cara untuk menguji tingkat pengayaan kimia.

Abadi Tidak Ada Lagi

Apakah bintang abadi membantu atau menghambat kelangsungan hidup piringan? Kedua hasil itu mungkin. Angin bintang-bintang ini kemungkinan mengisi kembali wilayah bagian dalam piringan, tetapi mereka juga dapat mendorong material untuk keluar dari wilayah luar piringan. Selain itu, inti galaksi aktif tidak tetap aktif selamanya — saat cakram mulai menghilang, bintang-bintang melepaskan sebagian besar massanya, memberikan dorongan terakhir pada cakram sebelum bintang-bintang menyeberang kembali ke alam fana dan berevolusi menjadi lubang hitam.

Para penulis mencatat bahwa perkiraan mereka masih belum pasti, tetapi jelas bahwa bintang abadi dapat memainkan peran penting dalam evolusi wilayah terdalam galaksi. Pekerjaan di masa depan mungkin mengeksplorasi konsekuensi dari gas yang diperkaya helium yang berputar di sekitar lubang hitam supermasif atau menilai dampak bintang yang terbentuk di dalam piringan itu sendiri. Jelas, bintang abadi memberikan banyak pekerjaan untuk pemodel dan pengamat — keabadian mungkin berada di luar jangkauan kita, tetapi setidaknya kita dapat hidup secara perwakilan melalui bintang-bintang ini!

Kutipan

“Efek Populasi Stellar Abadi di Disk AGN,” Adam S. Jermyn et al 2022 ApJ 929 133. doi:10.3847/1538-4357/ac5d40

Posting ini awalnya muncul di AAS Nova, yang menampilkan sorotan penelitian dari jurnal American Astronomical Society.

Iklan