World

Menyaksikan kematian bintang raksasa yang langka


Menyaksikan kematian bintang raksasa yang langka

Kesan artis dari bintang hypergiant merah VY Canis Majoris. Terletak sekitar 3.009 tahun cahaya dari Bumi, VY Canis Majoris mungkin adalah bintang paling masif di Bima Sakti. Kredit: NASA / ESA / Hubble / R. Humphreys, Universitas Minnesota / J. Olmsted, STScI.

Sebuah tim astronom yang dipimpin Universitas Arizona telah menciptakan gambar tiga dimensi yang mendetail dari bintang hypergiant yang sekarat. Tim yang dipimpin oleh peneliti UArizona Ambesh Singh dan Lucy Ziurys, melacak distribusi, arah, dan kecepatan berbagai molekul yang mengelilingi bintang hypergiant merah yang dikenal sebagai VY Canis Majoris.

Temuan mereka, yang mereka presentasikan pada 13 Juni di Pertemuan ke-240 American Astronomical Society di Pasadena, California, menawarkan wawasan, pada skala yang belum pernah terjadi sebelumnya, ke dalam proses yang menyertai kematian bintang raksasa. Pekerjaan itu dilakukan dengan kolaborator Robert Humphreys dari University of Minnesota dan Anita Richards dari University of Manchester di Inggris. Tim berencana untuk mempublikasikan temuannya dalam serangkaian makalah.

Bintang super raksasa ekstrim yang dikenal sebagai hypergiants sangat langka, dengan hanya beberapa yang diketahui ada di Bima Sakti. Contohnya termasuk Betelgeuse, bintang paling terang kedua di konstelasi Orion, dan NML Cygni, juga dikenal sebagai V1489 Cygni, di konstelasi Cygnus. Tidak seperti bintang dengan massa yang lebih rendah—yang lebih cenderung mengembang begitu mereka memasuki fase raksasa merah tetapi umumnya mempertahankan bentuk bola—hipergian cenderung mengalami peristiwa kehilangan massa yang substansial dan sporadis yang membentuk struktur kompleks dan sangat tidak beraturan yang terdiri dari busur, rumpun, dan simpul.

Terletak sekitar 3.009 tahun cahaya dari Bumi, VY Canis Majoris—atau disingkat VY CMa—adalah bintang variabel yang berdenyut di konstelasi Canis Major yang agak selatan. Mencakup di mana saja dari 10.000 hingga 15.000 unit astronomi (dengan 1 AU menjadi jarak rata-rata antara Bumi dan matahari) VY CMa mungkin adalah bintang paling masif di Bima Sakti, menurut Ziurys.

“Anggap saja sebagai Betelgeuse pada steroid,” kata Ziurys, Profesor Bupati dengan janji bersama di UArizona Departemen Kimia dan Biokimia dan Steward Observatory, keduanya bagian dari College of Science. “Ini jauh lebih besar, jauh lebih masif dan mengalami letusan massal yang dahsyat setiap 200 tahun atau lebih.”

Tim memilih untuk mempelajari VY CMa karena merupakan salah satu contoh terbaik dari jenis bintang ini.

“Kami sangat tertarik dengan apa yang dilakukan bintang raksasa di akhir hayatnya,” kata Singh, mahasiswa doktoral tahun keempat di lab Ziurys. “Dulu orang mengira bintang masif ini hanya berevolusi menjadi ledakan supernova, tapi kami tidak lagi yakin tentang itu.”

“Jika itu masalahnya, kita akan melihat lebih banyak ledakan supernova di langit,” tambah Ziurys. “Kami sekarang berpikir mereka mungkin diam-diam runtuh ke dalam lubang hitam, tetapi kami tidak tahu yang mana yang mengakhiri hidup mereka seperti itu, atau mengapa itu terjadi dan bagaimana caranya.”

Pencitraan VY CMa sebelumnya dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA dan spektroskopi menunjukkan adanya busur yang berbeda dan gumpalan dan simpul lainnya, banyak yang memanjang ribuan AU dari bintang pusat. Untuk mengungkap lebih detail proses di mana bintang hypergiant mengakhiri hidup mereka, tim berangkat untuk melacak molekul tertentu di sekitar hypergiant dan memetakannya ke gambar debu yang sudah ada sebelumnya, yang diambil oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble.

“Tidak ada yang mampu membuat gambar lengkap dari bintang ini,” kata Ziurys, menjelaskan bahwa timnya mulai memahami mekanisme di mana bintang melepaskan massa, yang tampaknya berbeda dari bintang-bintang kecil yang memasuki fase raksasa merah mereka. di akhir hidup mereka.

“Anda tidak melihat kehilangan massa simetris yang bagus ini, melainkan sel-sel konveksi yang berhembus melalui fotosfer bintang seperti peluru raksasa dan mengeluarkan massa ke arah yang berbeda,” kata Ziurys. “Ini analog dengan busur koronal yang terlihat di matahari, tetapi satu miliar kali lebih besar.”

Tim menggunakan Atacama Large Millimeter Array, atau ALMA, di Chili untuk melacak berbagai molekul dalam materi yang dikeluarkan dari permukaan bintang. Sementara beberapa pengamatan masih berlangsung, peta awal oksida belerang, belerang dioksida, oksida silikon, oksida fosfor dan natrium klorida diperoleh. Dari data ini, kelompok tersebut membangun gambar struktur aliran molekul global VY CMa pada skala yang mencakup semua materi yang dikeluarkan dari bintang.

“Molekul-molekul itu menelusuri busur di dalam amplop, yang memberi tahu kita bahwa molekul dan debu tercampur dengan baik,” kata Singh. “Hal yang menyenangkan tentang emisi molekul pada panjang gelombang radio adalah bahwa mereka memberi kita informasi kecepatan, berlawanan dengan emisi debu, yang statis.”

Dengan memindahkan 48 piringan radio ALMA ke dalam konfigurasi yang berbeda, para peneliti dapat memperoleh informasi tentang arah dan kecepatan molekul dan memetakannya di berbagai wilayah selubung hypergiant secara cukup rinci, bahkan menghubungkannya dengan peristiwa ejeksi massa yang berbeda dari waktu ke waktu. .

Pemrosesan data memerlukan beberapa pekerjaan berat dalam hal daya komputasi, kata Singh.

“Sejauh ini, kami telah memproses hampir satu terabyte dari ALMA, dan kami masih menerima data yang harus kami lalui untuk mendapatkan resolusi terbaik,” katanya. “Hanya mengkalibrasi dan membersihkan data membutuhkan hingga 20.000 iterasi, yang membutuhkan satu atau dua hari untuk setiap molekul.”

“Dengan pengamatan ini, kami sekarang dapat menempatkan ini di peta di langit,” kata Ziurys. “Sampai sekarang, hanya sebagian kecil dari struktur yang sangat besar ini yang telah dipelajari, tetapi Anda tidak dapat memahami kehilangan massa dan bagaimana bintang-bintang besar ini mati kecuali Anda melihat seluruh wilayahnya. Itu sebabnya kami ingin membuat gambar yang lengkap.”


Hubble memecahkan misteri peredupan bintang monster


Disediakan oleh Universitas Arizona

Kutipan: Menyaksikan kematian bintang raksasa langka (2022, 15 Juni) diambil 15 Juni 2022 dari

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.



Artikel ini pertama kali tayang di situs phys.org

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button