Peredupan Betelgeuse kemungkinan tidak dingin, hanya berdebu – Sains Terkini

Akhir tahun lalu, ada kabar bahwa bintang Betelgeuse memudar secara signifikan, akhirnya turun menjadi sekitar 40% dari kecerahan biasanya. Kegiatan tersebut memicu spekulasi populer bahwa supergiant merah akan segera meledak sebagai supernova besar.

Tetapi para astronom memiliki teori yang lebih jinak untuk menjelaskan perilaku redup bintang itu. Dan para ilmuwan di University of Washington dan Lowell Observatory percaya mereka memiliki dukungan untuk salah satunya: Betelgeuse tidak redup karena akan meledak – itu hanya berdebu.

Dalam sebuah makalah diterima Surat Jurnal Astrofisika dan diterbitkan di situs pracetak arXiv, Emily Levesque, seorang profesor astronomi UW, dan Philip Massey, seorang astronom dengan Lowell Observatory, melaporkan bahwa pengamatan Betelgeuse diambil pada 14 Februari di Flagstaff, Arizona, observatorium memungkinkan mereka untuk menghitung rata-rata suhu permukaan bintang. Mereka menemukan bahwa Betelgeuse secara signifikan lebih hangat dari yang diharapkan jika peredupan baru-baru ini disebabkan oleh pendinginan permukaan bintang.

Kalkulasi baru mendukung teori bahwa Betelgeuse – karena banyak bintang supergi merah cenderung untuk melakukan – kemungkinan telah mengenyahkan beberapa bahan dari lapisan luarnya.

"Kami melihat ini sepanjang waktu dalam supergiant merah, dan itu adalah bagian normal dari siklus hidup mereka," kata Levesque. "Supergiant merah kadang-kadang akan menumpahkan material dari permukaannya, yang akan mengembun di sekitar bintang sebagai debu. Saat itu mendingin dan menghilang, butiran debu akan menyerap sebagian cahaya yang menuju ke arah kita dan menghalangi pandangan kita."

Itu masih benar: Para astronom memperkirakan Betelgeuse akan meledak sebagai supernova dalam 100.000 tahun ke depan ketika intinya runtuh. Tetapi peredupan bintang, yang dimulai pada bulan Oktober, tidak selalu merupakan tanda supernova yang akan segera terjadi, menurut Massey.

Satu teori adalah bahwa debu yang baru terbentuk menyerap sebagian cahaya Betelgeuse. Yang lain berpendapat bahwa sel konveksi besar dalam Betelgeuse telah menarik bahan panas ke permukaannya, tempat sel itu mendingin sebelum jatuh kembali ke interior.

"Cara sederhana untuk mengetahui kemungkinan ini adalah dengan menentukan suhu permukaan Betelgeuse yang efektif," kata Massey.

Mengukur suhu bintang bukanlah tugas yang mudah. Para ilmuwan tidak bisa hanya mengarahkan termometer ke bintang dan membaca. Tetapi dengan melihat spektrum cahaya yang berasal dari sebuah bintang, para astronom dapat menghitung suhunya.

"Emily dan aku sudah berhubungan dengan Betelgeuse, dan kami berdua sepakat bahwa hal yang jelas dilakukan adalah mendapatkan spektrum," kata Massey. "Aku sudah mengamati waktu yang dijadwalkan pada Lowell Discovery Telescope 4,3 meter, dan aku tahu jika aku bermain-main sebentar, aku akan bisa mendapatkan spektrum yang baik meskipun Betelgeuse masih menjadi salah satu bintang paling terang di langit."

Cahaya dari bintang terang seringkali terlalu kuat untuk spektrum detail, tetapi Massey menggunakan filter yang secara efektif "meredam" sinyal sehingga mereka bisa menambang spektrum untuk tanda tangan tertentu: penyerapan cahaya oleh molekul titanium oksida.

Titanium oksida dapat membentuk dan menumpuk di lapisan atas bintang besar yang relatif dingin seperti Betelgeuse, menurut Levesque. Ini menyerap panjang gelombang cahaya tertentu, meninggalkan tanda "sendok" dalam spektrum supergiant merah yang dapat digunakan ilmuwan untuk menentukan suhu permukaan bintang.

Dengan perhitungan mereka, suhu permukaan rata-rata Betelgeuse pada 14 Februari adalah sekitar 3.325 derajat Celcius, atau 6.017 F. Itu hanya 50-100 derajat Celcius lebih dingin daripada suhu yang tim – termasuk Massey dan Levesque – telah dihitung sebagai suhu permukaan Betelgeuse pada 2004, bertahun-tahun sebelum peredupan dramatisnya dimulai.

Temuan ini meragukan Betelgeuse meredup karena salah satu sel konveksi masif bintang telah membawa gas panas dari interior ke permukaan, tempat ia mendingin. Banyak bintang memiliki sel konveksi ini, termasuk matahari kita sendiri. Mereka menyerupai permukaan panci berisi air mendidih, kata Levesque. Tetapi sementara sel konveksi di matahari kita banyak dan relatif kecil – kira-kira seukuran Texas atau Meksiko – supergiant merah seperti Betelgeuse, yang lebih besar, lebih dingin dan memiliki gravitasi lebih lemah, hanya menggunakan tiga atau empat sel konveksi besar yang membentang sebagian besar permukaannya.

Jika salah satu sel besar ini naik ke permukaan Betelgeuse, Levesque dan Massey akan mencatat penurunan suhu yang jauh lebih besar daripada yang mereka lihat antara 2004 dan 2020.

"Sebuah perbandingan dengan spektrum 2004 kami langsung menunjukkan bahwa suhu tidak berubah secara signifikan," kata Massey. "Kami tahu jawabannya pasti debu."

Para astronom telah mengamati awan debu di sekitar supergiant merah lainnya, dan pengamatan tambahan dapat mengungkapkan kekacauan serupa di sekitar Betelgeuse.

Selama beberapa minggu terakhir, Betelgeuse sebenarnya sudah mulai mencerahkan lagi, meskipun sedikit. Bahkan jika peredupan baru-baru ini bukan merupakan indikasi bahwa bintang itu akan segera meledak, bagi Levesque dan Massey, itu bukan alasan untuk berhenti mencari.

"Supergiant merah adalah bintang yang sangat dinamis," kata Levesque. "Semakin kita dapat belajar tentang perilaku normal mereka – fluktuasi suhu, debu, sel konveksi – semakin baik kita dapat memahaminya dan mengenali kapan sesuatu yang benar-benar unik, seperti supernova, mungkin terjadi."

Penelitian ini didanai oleh hibah untuk Lowell Observatory, Research Corporation for Scientific Advancement dan National Science Foundation.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.