Jilatan api matahari yang intens, termasuk “suar super” yang lebih besar dari bintang-bintang lain, sedang dipelajari untuk memahami dampak dan asal-usulnya, dengan model-model terbaru yang menunjukkan dasar fisika yang serupa dan kontribusi dari berbagai lapisan bintang (konsep Artis). Kredit: SciTechDaily.com
Matahari menghasilkan jilatan api matahari yang dapat mempengaruhi Bumi, dan jilatan api yang paling hebat dapat menyebabkan pemadaman listrik dan gangguan komunikasi di seluruh dunia. Namun, jilatan api matahari ini relatif ringan dibandingkan dengan “suar super” yang terlihat NASAKepler dan tes misi. “Suar super” ini berasal dari bintang dan 100 hingga 10.000 kali lebih terang dibandingkan yang terjadi di Matahari.
Fisikanya dianggap sama antara jilatan api matahari dan jilatan api super: pelepasan energi magnetis secara tiba-tiba. Bintang-bintang yang mengalami super-flaring mempunyai medan magnet yang lebih kuat sehingga menghasilkan flare yang lebih terang, namun beberapa di antaranya menunjukkan perilaku yang tidak biasa—peningkatan kecerahan awal yang berumur pendek, diikuti oleh flare sekunder yang berdurasi lebih lama namun kurang intens. Sebuah tim yang dipimpin oleh Peneliti Postdoctoral Institut Astronomi Universitas Hawaiʻi Kai Yang dan Associate Professor Xudong Sun mengembangkan model untuk menjelaskan fenomena ini, yang diterbitkan di Itu Jurnal Astrofisika.
“Dengan menerapkan apa yang telah kami pelajari tentang Matahari pada bintang-bintang lain yang lebih dingin, kami dapat mengidentifikasi faktor fisika yang menyebabkan flare ini, meskipun kami tidak pernah dapat melihatnya secara langsung,” kata Yang. “Perubahan kecerahan bintang-bintang ini dari waktu ke waktu sebenarnya membantu kita `melihat’ nyala api yang terlalu kecil untuk diamati secara langsung.”
Kurva cahaya
Cahaya tampak dalam suar ini diperkirakan hanya berasal dari lapisan bawah atmosfer bintang. Partikel yang diberi energi oleh penyambungan kembali magnetis, turun dari korona (lapisan luar bintang) yang panas dan lemah dan memanaskan lapisan tersebut. Penelitian terbaru berhipotesis bahwa emisi dari putaran koronal—panas plasma terperangkap oleh medan magnet Matahari—mungkin juga dapat dideteksi pada bintang super-flaring, namun kepadatan dalam loop ini harus sangat tinggi. Sayangnya, para astronom tidak memiliki cara untuk mengujinya, karena tidak ada cara untuk melihat putaran ini pada bintang selain Matahari kita.
Gambar lingkaran koronal Matahari dari Solar Dynamics Observatory, menunjukkan fenomena `hujan koronal`. Gambar Bumi disertakan untuk memberikan skala perulangan, yang 10 kali lebih besar dari Bumi. Kredit: Observatorium Dinamika Surya NASA/Studio Visualisasi Ilmiah/Tom Bridgman
Astronom lain, dengan menggunakan data dari teleskop Kepler dan TESS, melihat bintang dengan kurva cahaya yang aneh—mirip dengan “puncak puncak” langit, yaitu lonjakan kecerahan. Ternyata, kurva cahaya ini memiliki kemiripan dengan fenomena Matahari di mana puncak kedua yang lebih bertahap mengikuti semburan awal.
“Kurva cahaya ini mengingatkan kita pada fenomena yang pernah kita lihat di Matahari, yang disebut jilatan api fase akhir matahari,” kata Sun.
Menghasilkan kecerahan fase akhir yang serupa
Para peneliti bertanya, “Dapatkah proses yang sama—loop bintang besar yang diberi energi—menghasilkan peningkatan kecerahan fase akhir yang serupa dalam cahaya tampak?”
Yang menjawab pertanyaan ini dengan mengadaptasi simulasi fluida yang sering digunakan untuk mensimulasikan putaran suar matahari, dan meningkatkan panjang putaran dan energi magnet. Ia menemukan bahwa masukan energi suar yang besar memompa massa yang signifikan ke dalam loop—menghasilkan emisi cahaya tampak yang padat, terang, seperti yang diperkirakan.
Studi-studi ini mengungkapkan bahwa kita hanya melihat “benjolan” cahaya menyala ketika gas super panas mendingin di bagian tertinggi dari loop. Karena gravitasi, material bercahaya ini kemudian jatuh dan menciptakan apa yang kita sebut “hujan koronal”, yang sering kita lihat di Matahari. Hal ini memberikan keyakinan kepada tim bahwa model tersebut harus realistis.
Referensi: “Mekanisme yang Mungkin untuk “Fase Akhir” dalam Suar Cahaya Putih Bintang” oleh Kai E. Yang, Xudong Sun, Graham S. Kerr dan Hugh S. Hudson, 6 Desember 2023, Jurnal Astrofisika.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad077d
