Ada Apa di Balik Detak Bintang?

Di antara bintang-bintang yang kita kenal, sebagian merupakan pasangan bintang yang berdansa di luar angkasa saling mengitari satu sama lainnya. Dari kelompok bintang berpasangan inilah, Wahana Kepler yang sejatinya bertugas untuk mencari planet ekstrasolar justru menemukan kelompok bintang baru yang diberi nama bintang ‘heartbeat’ atau bintang berdetak.

Beberapa tahun terakhir atau tepatnya sejak tahun 2011, Wahana Kepler berhasil menemukan pasangan bintang yang ketika perubahan kecerlangannya dipetakan, maka kita akan memperoleh skema yang serupa dengan grafik detak jantung pada elektrokardiogram.

Apa bedanya?

Untuk sistem bintang ganda gerhana, yang kita lihat adalah penurunan pada kurva cahaya saat salah satu bintang melintas di depan bintang lainnya. Bintang berdetak atau bintang heartbeat  justru berbeda. Pasangan bintang ini tidak selalu menggerhanai saat berpapasan.

Pasangan bintang ganda berdetak pada umumnya memiliki orbit yang sangat lonjong. Akibatnya kedua bintang anggota akan berada jauh dalam rentang waktu yang lama dan hanya punya waktu singkat untuk saling berdekatan. Interaksi kedua bintang inilah yang menarik untuk dikaji terutama untuk mengetahui efek gravitasi yang ditimbulkan pada keduanya saat mendekat dan menjauh. Perubahan jarak antara kedua bintang juga berubah dengan cepat saat kedua bintang saling mengorbit satu sama lainnya. Saat berada dekat, jarak keduanya hanya beberapa kali radius bintang. Tapi ketika menjauh, jaraknya bisa meningkat sampai 10 kali lipat.

Ketika kedua bintang sedang berdekatan, interaksi gaya gravitasi yang terjadi memberikan efek seperti efek pasang surut yang ditimbulkan pada Bumi. Bentuk kedua bintang berubah jadi pepat atau lebih lonjong. Akibatnya, terjadi perubahan ukuran bintang. Dalam hal ini diameter bintang mengalami perubahan yang fluktuatif saat keduanya mengorbit satu sama lain dari jarak dekat.
Bagi pengamat, bintang akan tampak bergetar atau berdentang.

Selain perubahan diameter, perubahan lain tampak pada kecerlangan yang juga berubah-ubah. Ada peningkatan kecerlangan bintang yang dilihat oleh pengamat dalam kurva cahaya yang diterima dari bintang.

Sistem bintang heartbeat aka bintang berdetak ini bisa kita anggap seperti lonceng yang sekali waktu berdentang. Satu kali dalam perjalanan revolusi orbitnya, mereka akan bertemu. Pada saat keduanya bertemu itulah, pengamat akan melihat getaran atau dentang laksana keduanya baru saja dihantam palu. Perubahan pada cahaya yang diterima inilah yang jadi bukti dentang pertemuan kedua bintang ganda.

Sejak tahun 2011, Wahana Kepler sudah menemukan 19 sistem bintang heartbeat. Sistem bintang pertama yang ditemukan adalah KOI-54 yang memperlihatkan peningkatan kecerlangan setiap 41,8 hari. Pada tahun 2012, Wahana Kepler berhasil menemukan 17 sistem serupa.

Dalam penelitian terbaru, Avi Shporer dari NASA JPL di Pasadena melakukan telaah lanjut dari ke-19 bintang ganda heartbeat. Pengamatan lanjut ia lakukan dengan instrumen High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) pada teleskop di Observatorium W.M. Keck, Hawaii. Dalam pengamatan ini, yang diukur adalah perubahan panjang gelombang cahaya saat bintang bergerak mendekat dan menjauh dari pengamat. Dengan demikian kecepatan benda bisa dihitung untuk memperoleh bentuk orbit b=kedua bintang saat berinteraksi pada jarak dekat.

Bintang-bintang yang ada dalam sistem bintang heartbeat saat ini memiliki temperatur yang jauh lebih panas dan ukuran yang lebih besar dari Matahari. Tapi, tidak menutup kemungkinan sistem serupa yang memiliki temperatur dan ukuran pada rentang yang berbeda. Hanya saja, sistem seperti itu belum ditemukan.

Penemuan bintang heartbeat juga memunculkan pertanyaan, bagaimana sistem bintang seperti ini bisa ada?

Seiring waktu, interaksi yang intens dari kedua bintang tentunya menyebabkan perubahan orbit dari lonjong jadi lingkaran. Terutama untuk interaksi bintang dalam sistem periode pendek yang orbitnya dapat berevolusi dalam waktu singkat. Kalau hal ini terjadi, seharusnya pengamat tidak lagi melihat detakan bintang tersebut. Nah, agar orbit tetap lonjong tentunya ada interaksi dengan benda lain dalam hal ini bintang ke-3 atau bahkan ke-4 yang belum terdeteksi. Untuk itulah pencarian bintang ke-3 akan dimulai dengan teleskop yang ada di Bumi maupun di antariksa.