Bintang Katai Putih Yang Melahap Planet – Planetnya

Para astronom menemukan bintang katai putih yang mengalami polusi unsur berat dan mengindikasi bintang tersebut sedang melahap planet yang mengitarinya.

Ilustrasi piringan reruntuhan planet di sekeliling bintang katai putih. Kredit: Jon Lomberg / Observatorium Gemini
Ilustrasi piringan reruntuhan planet di sekeliling bintang katai putih. Kredit: Jon Lomberg / Observatorium Gemini

Katai Putih, Akhir Hidup Bintang Normal

Gaia J1738-0826, itu nama bintang katai putih yang ditemukan oleh para astronom. Seperti namanya, bintang ini memang ditemukan oleh GAIA saat melakukan sensus satu miliar bintang di Bima Sakti.

Katai putih. Bintang yang satu ini merupakan tahap akhir dari evolusi bintang-bintang yang massanya lebih kecil dari 6 massa Matahari. Setelah miliaran tahun hidup, bintang-bintang serupa Matahari pada akhirnya harus memasuki tahap evolusi lanjut. Hidrogen yang awalnya berlimpah, sudah semakin menipis bahkan habis dalam reaksi fusi yang mengubah hidrogen jadi helium.

Ketika bintang mulai kehabisan hidrogen, bintang sudah berlimpah dengan helium. Tidak ada lagi reaksi inti, tekanan di inti bintang semakin tinggi dan temperatur meningkat. Peningkatan temperatur seiring tekanan yang meningkat pada akhirnya menyebabkan terjadinya pembakaran helium jadi karbon.

Temperatur yang semakin tinggi pada akhirnya menyebabkan panas di inti mengalir ke luar dan menyebabkan selubung bintang mengembang. Pada tahap ini, bintang jadi sangat besar dan tidak terlalu padat, dan reaksi termonuklir hidrogen berlangsung di selubung bintang. Matahari juga akan memasuki tahap raksasa merah tersebut dalam beberapa miliar tahun lagi. Ketika saat itu tiba, Bumi dan planet dalam bisa jadi akan lenyap ditelan selubung Matahari.

Hal yang sama juga terjadi dengan perjalanan hidup Gaia J1738-0826. Semakin jauh dari bintang, gaya tarik juga semakin berkurang. Pada akhirnya, selubung gas bintang ini semakin menjauh dan terlepas akibat interaksi dengan angin bintang. Yang tersisa hanya inti bintang yang kecil, padat dan panas!

Bintang pun masuk tahap akhir evolusinya yakni bintang katai putih. Bintang yang tadinya sedemikian besar dimampatkan jadi seukuran Bumi dengan massa setara Matahari. Gaya tariknya? Jangan ditanya. Sangat kuat.

Seperti itulah Gaia J1738-0826 saat ini. Bintang ini diketahui memiliki massa 0,6 massa Matahari, dengan ukuran hanya 0,012 Matahari dan temperatur mencapai 7050 K. Gaya tarik Gaia J1738-0826 hampir 110 ribu kali lebih kuat dari Bumi!

Planet di Bintang Katai Putih

Saat ditemukan, spektrum Gaia J1738-0826 yang diperoleh dari pengamatan memperlihatkan polusi kalsium yang cukup tinggi. Informasi ini membuat para astronom bertanya-tanya apa yang sedang terjadi di Gaia J1738-0826.

Selain hidrogen dan helium, unsur lainnya dikategorikan unsur berat. Termasuk di dalamnya kalsium yang jauh lebih berat dari hidrogen. Pada bintang katai putih, pembakaran helium menghasilkan unsur berat seperti karbon dan oksigen. Dan meskipun helium masih mendominasi, pada spektrum pengamatan yang tampak adalah garis-garis hidrogen.

Spektrum hidrogen mendominasi karena gravitasi permukaan menyebabkan terjadinya pemisahan gas pada atmosfer katai putih. Unsur yang lebih berat akan dengan cepat tenggelam atau berada di bawah sedangkan unsur lebih ringan justru di bagian terluar selubung. Karena itu, spektrum yang kita terima dari bintang katai putih didominasi oleh hanya oleh hidrogen, atau hidrogen dan helium.

Jika demikian, keberadaan kalsium pada spektrum tentu menimbulkan pertanyaan. Bagaimana mungkin unsur berat seperti kalsium bisa muncul dalam spektrum katai putih. Kemunculan kalsium dalam spektrum memberi indikasi kalau unsur berat ini berasal dari sumber lain di luar bintang yang terus menerus jatuh atau ditarik ke bintang.

Sumber itu diduga puing-puing reruntuhan planet yang hancur setelah bintang memasuki tahap akhir evolusinya.

Sebelum menjadi katai putih, tampaknya Gaia J1738-0826 memiliki planet yang mengitarinya. Jika planet itu mengorbit dari jarakyang dekat, maka saat Gaia J1738-0826 mengembang sebagai raksasa merah, planet – planet tersebut akan masuk dalam selubung bintang. Akibatnya, planet akan berputar dalam gerakan berpilin yang sangat cepat dan mempercepat kehancuran mereka.

Seandainya masih ada planet yang selamat, ketika selubung bintang terlepas dan bintang jadi katai putih, planet akan berhadapan dengan gaya tarik yang luar biasa besar. Jika berada terlalu dekat, planet akan tercabik-cabik oleh gravitasi Gaia J1738-0826. Yang tersisa hanya puing-puing planet dalam sabuk yang mengorbit bintang. Gaya gravitasi yang sangat kut menarik puing – puing tersebut jatuh ke dalam bintang dan jadi sumber kalsium.

Dari jumlah kalsium yang teramati, diduga unsur berat tersebut masuk ke bintang dengan laju 2,6 ton per detik dan kalsium yang dikonsumsi bintang mencapai 160 ton per detik. Jumlah yang tampaknya banyak tapi sebenarnya masih sedikit untuk ukuran sebuah planet. Jika menilik waktu yang dibutuhkan bintang untuk berevolusi dari tahap raksasa merah menjadi katai putih, diperkirakan puing-puing reruntuhan planet tersebut sudah jadi santapan rutin Gaia J1738-0826 selama lebih dari satu miliar tahun. Bintang serupa Matahari butuh satu miliar tahun pada tahap raksasamerah sebelum menjadi katai putih.

Perjalanan hidup Gaia J1738-0826 bisa menjadi gambaran perjalanan evolusi Matahari dan planet-planetnya kelak. Dan tentunya masih ada banyak bintang zombie yang tengah melahap planetnya yang menanti untuk ditemukan.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.