Selubung Kabut Planet dari Perseteruan Dua Bintang

Alam semesta memang selalu punya cerita. Perseteruan dua bintang yang mengakibatkan selubung terluar salah satu bintang dilepaskan dan menghasilkan awan gas.

Citra kabut planet atau nebula planetari yang dihasilkan oleh sistem HD101584. Lontaran gas membentuk busur jam pasir serta ada semburan gas sejajar yang tampak mengarah ke pengamat dan menjauhi pengamat. Warna biru mengindikasikan arah gerak gas mendekati pengamat dan merah untuk yang menjauhi pengamat. Pasangan bintang berada di pusat struktur cincin berwarna hijau. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al. Acknowledgement: Robert Cumming
Citra kabut planet atau nebula planetari yang dihasilkan oleh sistem HD101584. Lontaran gas membentuk busur jam pasir serta ada semburan gas sejajar yang tampak mengarah ke pengamat dan menjauhi pengamat. Warna biru mengindikasikan arah gerak gas mendekati pengamat dan merah untuk yang menjauhi pengamat. Pasangan bintang berada di pusat struktur cincin berwarna hijau. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al. Acknowledgement: Robert Cumming

Awan gas yang terbentuk merupakan kisah akhir dari pasangan bintang di penghujung kehidupannya. Sama seperti manusia, bintang pun menua dan mengakhiri hidupnya. Bintang dengan massa berbeda akan menjalani akhir hidup yang juga berbeda.

Bintang primer dalam sistem ini adalah bintang serupa Matahari. Saat masih muda, bintang ini membakar hidrogen menjadi helium di pusatnya. Semakin tua, bintang ini kemudian mengembang menjadi bintang raksasa yang kerapatannya sangat renggang di permukaan dan temperaturnya pun turun. inilah bintang raksasa merah yang merupakan evolusi tahap lanjut dari bintang-bintang seperti Matahari.

Tapi, bintang raksasa merah bukan akhir hidup bintang. Pada tahap raksasa merah, di pusat bintang, terjadi pembakaran helium menjadi unsur berat seperti karbon. Setelah helium di pusat bintang habis, terbentuk pusat karbon oksigen. Pada intang massa kecil yang di pusatnya terjadi pembakaran hidrogen dan helium di sekitar pusat karbon oksigen, bintang jadi tidak stabil. Akibatnya bintang berdenyut dan pada akhirnya membubuskan materi terluar bintang dan yang tersisa hanya inti bintang panas.

Materi yang terlontar itu kalau diamati, akan tampak seperti kabut gas berbentuk cincin yang mengelilingi bintang panas. Kabut gas inilah yang dikenal sebagai planetari nebula atau kabut planet. Dan kabut planet inilah yang diamati oleh Teleskop ALMA.

Evolusi Bintang pada Bintang Ganda

Yang dilihat Teleskop ALMA adalah pasangan bintang ganda dalam sistem HD101584. Bintang kedua yang jadi pasangan dalam sistem ini adalah bintang yang massanya lebih kecil. Kehadiran bintang kedua inilah yang menyebabkan struktur awan gas yang diamati ALMA jadi berbeda dari kabut planet pada umumnya. Strukturnya bukan lingkaran awan dengan bintang di pusat.

Kabut gas itu tampak membentuk busur dengan bentuk jam pasir, lengkap dengan gas dan debu yang dibubus menjauhi pasangan bintang ganda yang ada di tengah awan gas.

Rupanya kehadiran bintang kedua bisa mengubah struktur kabut planet tersebut. Jadi, bintang primer dalam sistem HD101584 ini sudah kehabisan hidrogen dan mulai membakar helium. Itu artinya, sekarang bintang yang satu ini memasuki tahap evolusi lanjut dan mengembang sebagai bintang raksasa merah.

Ketika bintang ini mengembang dan membubuskan materinya, bintang pasangan yang jaraknya sangat dekat ternyata ikut dilahap oleh bintang. Karena bintang pasangan ini sekarang ada di dalam bintang raksasa merah. Bintang pasangan bisa berada di dalam bintang raksasa merah karena ketika bintang mengembang, kerapatannya makin renggang. Ketika bintang pasangan ini orbitnya di dalam bintang raksasa merah, maka interaksi keduanya justru memengaruhi pembubusan materi oleh bintang raksasa merah. Yang pasti, gerak orbit bintang pasangan berubah.

Bintang pasangan yang massanya lebih kecil harus bergerak melewati gas di selubung sehingga kehilangan orbital energi. Akibatnya, bintang mulai jatuh ke arah pusat bintang katai merah dalam gerak berpilin. Akan tetapi, tidak terjadi tabrakan antara kedua bintang. Manuver yang dilakukan bintang pasangan justru menyebabkan bintang raksasa merah melontarkan selubung gasnya dan mengekspos intinya.

Terbentuklah bintang katai putih!

Ketika bintang massa kecil bergerak menuju pusat bintang, terjadi letupan gas tiba-tiba (jet) dan meledak melalui materi pada selubung bintang raksasa merah yang awalnya sudah terlontar. Letupan gas ini membentuk dua lobus kabut awan mirip jam pasir.

Akibatnya, gas yang memeroleh tambahan energi ini mudah lepas dan membentuk piringan piringan materi di sekeliling kedua bintang. Semburan materi ini membentuk dua lobus mirip jam pasir yang berwarna biru dan merah. Warna ini menandakan arah gas terhadap pengamat. Yang biru merupakan gas yang terlontar dan bergerak ke arah pengamat, sedangkan yang merah justru menjauhi pengamat.

Cerita yang Belum Usai

Tapi, kita belum mengetahui jarak pasangan bintang. Padahal dengan mengetahui jarak kita bisa mengetahui ukuran struktur awan dan seberapa besar energi gas saat mengembang. Kalau begitu, seandainya bintang ini jaraknya dekat, maka massanya rendah. Tapi kalau pasangan bintang ini jauh, massanya justru besar.

Ada indikasi bahwa pasangan bintang ini jaraknya cukup dekat dan itu artinya massanya pun kecil. Salah satu bintang diperkirakan memiliki massa lebih kecil dari Matahari. Jika demikian, ketika bintang berpilin menuju pusat bintang raksasa merah, energi yang dihasilkan tidak cukup untuk menyebabkan gas terlontar.

Untuk itu para astronom memprediksi bawa materi yang dilontarkan bintang raksasa merah justru jatuh ke bintang pasangan. Materi ini kemudian membentuk piringan di sekitar bintang dan energi yang dilepaskan cukup untuk melontarkan gas.

Awan gas yang berhasil diamati ALMA memperlihatkan evolusi yang terjadi di dalam bintang ganda. Bagaimana bintang serupa Matahari mengakhiri hidupnya dan apa pengaruhnya pada bintang pasangan serta struktur awan gas kompleks yang terbentuk.

Untuk saat ini banyak informasi yang belum tersingkap. Diharapkan, kehadiran ESO Extremely Large Telescope bisa menjadi jawaban untuk menyingkap lebih banyak cerita dari kabut awan berbentuk jam pasir ini.

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.

Tulis komentar dan diskusi...