Teori Baru Menjelaskan Teka-Teki Pendinginan Katai Putih

Global, Ragam18 Dilihat

Para peneliti telah menemukan mengapa beberapa bintang katai putih berhenti mendingin, menantang pemahaman sebelumnya dan mempengaruhi cara para astronom menentukan usia bintang. Temuan ini, yang berasal dari perilaku kristal padat di dalam bintang, mendorong evaluasi ulang penilaian usia bintang dan teori pembentukan galaksi. Kredit: SciTechDaily.com

Penelitian baru mengungkapkan hal itu katai putih bintang berhenti mendingin karena kristal mengambang di bagian dalamnya, sehingga memberikan wawasan tentang proses penuaan bintang.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 6 Maret di Alamsarjana dari Institute for Advanced Study; Universitas Victoria, Kanada; dan itu Universitas WarwickInggris, telah mengajukan teori baru yang menjelaskan mengapa populasi bintang katai putih yang membingungkan berhenti mendingin selama sepuluh miliar tahun.

Bukalah buku teks astronomi apa pun yang membahas bagian tentang bintang katai putih dan kemungkinan besar Anda akan mengetahui bahwa mereka adalah “bintang mati” yang terus mendingin seiring waktu. Pendinginan terjadi karena katai putih telah menghabiskan sumber panas nuklirnya. Pada gambaran klasik, hal ini menyebabkan padat plasma di bagian dalam katai putih membeku, menyebabkan bintang mengeras dari dalam ke luar.

Baca juga  Putra Mahkota Arab Saudi Mohammed bin Salman Ditunjuk Jadi Perdana Menteri, Sang Adik Pangeran Khalid Jabat Menteri Pertahanan

Memikirkan Kembali Fisika Bintang Katai Putih

Namun, analisis data dari Badan Antariksa Eropa'S Gaia satelit, yang diterbitkan pada tahun 2019 oleh Sihao Cheng, Martin A. dan Helen Chooljian Anggota di Institut Sekolah Ilmu Pengetahuan Alam, bertentangan dengan gambaran standar ini. Hal ini menunjukkan bahwa beberapa katai putih sebenarnya tetap panas selama miliaran tahun (sebagian besar usia alam semesta). Temuan ini telah membingungkan para ahli teori, namun makalah baru hari ini mungkin bisa memberikan penjelasan yang meyakinkan.

“Agar katai putih ini berhenti mendingin, mereka harus menghasilkan energi tambahan,” kata Cheng, yang juga berkontribusi pada penelitian ini. Alam kertas. “Meskipun pada awalnya kami tidak yakin mengenai proses apa yang mungkin terjadi, kami sekarang memiliki pemahaman yang lebih jelas tentang bagaimana hal ini terjadi.”

Pemahaman ini dikembangkan melalui kolaborasi antara Cheng, Antoine Bédard dari University of Warwick, dan Simon Blouin dari University of Victoria.

Representasi bintang katai putih V391 Peg. Kredit: Chris Laurel, Celestia

Mereka berpendapat bahwa pada beberapa katai putih, plasma padat di bagian dalamnya tidak membeku begitu saja dari dalam ke luar. Sebaliknya, kristal padat yang terbentuk saat dibekukan memiliki massa jenis yang lebih kecil dibandingkan kristal cair, sehingga mulai mengapung ke permukaan. Saat kristal melayang ke atas, mereka memindahkan cairan yang lebih berat ke bawah. Pengangkutan material yang lebih padat menuju pusat bintang melepaskan energi gravitasi, dan energi ini cukup untuk mengganggu proses pendinginan bintang selama miliaran tahun.

Baca juga  Maduro: Netanyahu mengabaikan keadilan internasional

“Salah satu aspek menarik dari penemuan ini adalah bahwa fisika yang terlibat serupa dengan sesuatu yang kita amati dalam kehidupan sehari-hari: kristal beku di dalam bintang katai putih mengapung dan bukannya tenggelam. Kita mungkin membandingkan perilaku mereka dengan es batu yang mengambang di air,” kata Cheng.

Mengapa hal ini terjadi pada beberapa katai putih dan tidak pada katai putih lainnya masih belum diketahui secara pasti, namun penulis berpendapat hal ini mungkin disebabkan oleh komposisi bintangnya.

“Beberapa bintang katai putih terbentuk dari penggabungan dua bintang berbeda. Ketika bintang-bintang ini bertabrakan untuk membentuk katai putih, hal ini mengubah komposisi bintang sedemikian rupa sehingga memungkinkan terbentuknya kristal mengambang,” kata Blouin.

Implikasi Penemuan

Katai putih secara rutin digunakan sebagai indikator usia: semakin dingin suatu katai putih, maka diasumsikan semakin tua pula usianya. Namun, karena penundaan ekstra dalam pendinginan yang ditemukan pada beberapa katai putih, beberapa bintang dengan suhu tertentu mungkin berusia miliaran tahun lebih tua dari perkiraan sebelumnya. Pemahaman yang lebih baik tentang usia dan aspek lain dari bintang katai putih akan membantu para ilmuwan merekonstruksi pembentukan galaksi kita.

Baca juga  Thailand Gagalkan Upaya Iran untuk Menyerang Israel dan Barat

“Pekerjaan kami memerlukan pembaruan pada buku teks astronomi,” tambah Cheng. “Kami berharap hal ini juga akan mendorong para astronom untuk menilai kembali metode yang digunakan untuk menghitung usia populasi bintang.”

Referensi: “Kristal apung menghentikan pendinginan bintang katai putih” oleh Antoine Bédard, Simon Blouin dan Sihao Cheng, 6 Maret 2024, Alam.
DOI: 10.1038/s41586-024-07102-y

Penelitian ini didukung oleh National Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), program Banting Postdoctoral Fellowship, European Research Council, Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), dan Institute for Advanced Study's Fund for Natural Sciences.