Para astronom telah mengkonfirmasi secara langsung empat bintang katai putih yang sebelumnya tersembunyi di sistem biner terdekat. Setiap sistem berada dalam jarak 65 tahun cahaya dari Bumi, dan salah satunya berisi katai putih kesembilan yang paling dekat dengan Matahari.
Temuan ini dibuat oleh peneliti dari University of Warwick dan University of Colorado Boulder. Temuan mereka dipublikasikan di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society (MNRAS).
Katai putih disembunyikan oleh teman yang lebih terang
Setiap katai putih mengorbit di sebelah bintang katai merah. Karena katai merah tampak lebih besar dan terang, sistem tersebut tampaknya hanya berisi satu bintang ketika diamati dalam cahaya tampak.
Pengamatan baru mengungkapkan bahwa empat katai merah di dekatnya menyembunyikan katai putih.
Penulis pertama Dr Mairi O’Brien, seorang peneliti di Universitas Warwick, mengatakan: “Katai putih terisolasi di dekatnya biasanya mudah ditemukan, namun kami tidak dapat melihat keempat bintang ini secara langsung dalam panjang gelombang tampak karena bintang katai merahnya menenggelamkan cahayanya.”
Para astronom telah menghabiskan waktu puluhan tahun untuk mengkatalogkan bintang-bintang di dekat Matahari dengan cermat, tetapi katai putih dalam sistem seperti itu masih sulit dideteksi. Keempat sistem tersebut menarik perhatian karena bintang-bintang yang terlihat menunjukkan goyangan radial yang jelas.
Pergerakan ini terjadi ketika sebuah bintang bergerak sedikit menuju dan menjauhi Bumi ketika sebuah benda masif yang tidak terlihat menariknya selama orbitnya. Goyangan tersebut menunjukkan bahwa setiap katai merah memiliki pendamping tersembunyi.
Data ultraviolet Hubble mengungkap bintang
Para peneliti menggunakan data dari spektograf ultraviolet Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk memeriksa keempat sistem tersebut secara lebih rinci.
Katai putih umumnya lebih mudah dikenali di bawah sinar ultraviolet. Namun, katai merah dapat menghasilkan semburan api yang kuat yang meniru sinyal ultraviolet katai putih, sehingga membuat konfirmasi menjadi lebih sulit.
Untuk memisahkan sinyal sebenarnya dari efek pembakaran bintang, tim mengembangkan metode kalibrasi khusus. Analisis ini secara resmi mengonfirmasi bahwa keempat sistem tersebut berisi bintang katai putih.
Katai putih tersembunyi selama 27 tahun
Salah satu sistemnya, G 203-47, sangat membingungkan. Meski letaknya hanya 25 tahun cahaya, para astronom membutuhkan waktu 27 tahun setelah pertama kali mendeteksi goyangan radialnya untuk mengidentifikasi katai putih yang tersembunyi.
Objek tersebut kini diakui sebagai katai putih terdekat kesembilan dengan Matahari.
G 203-47 juga berperilaku berbeda dari sistem biner serupa. Katai merahnya membutuhkan waktu lebih dari 100 hari untuk menyelesaikan satu rotasi, meskipun ia mengelilingi katai putih setiap 14,9 hari.
Dalam keadaan normal, interaksi gravitasi antara dua bintang yang mengorbit dekat harus menyinkronkan gerakan mereka melalui penguncian pasang surut. Bulan dan Bumi adalah contoh umum, karena sisi Bulan yang sama selalu menghadap Bumi.
Namun, pada G 203-47, katai merah berotasi terlalu lambat untuk bisa disinkronkan dengan orbitnya.
David Wilson, rekan peneliti di University of Colorado Boulder, mengatakan: “Hal yang menarik adalah bahwa G 203-47 tidak akan berputar terlalu lambat jika terbentuk dengan cara yang sama seperti sistem serupa. Hal ini menunjukkan bahwa sistem biner ini memiliki sejarah evolusi yang sangat berbeda.
Petunjuk tentang evolusi bintang biner
Rotasi G 203-47 yang tidak biasa menunjukkan bahwa tidak semua pasangan katai putih dan katai merah berkembang melalui proses yang sama.
Beberapa sistem mungkin pernah mengalami interaksi yang panjang dan intens pada awal sejarahnya, sehingga menyebabkan bintang-bintang terkunci pada tempatnya. Yang lain mungkin berinteraksi dalam waktu yang lebih singkat dan dengan kekuatan yang lebih kecil, sehingga rotasinya tidak sinkron.
Keempat penemuan tersebut juga memungkinkan para astronom merevisi sensus katai putih dalam radius 20 parsec (65 tahun cahaya).
Model populasi sebelumnya memperkirakan bahwa sekitar 4 hingga 5 sistem katai putih dan katai merah yang mengorbit dekat akan ada di wilayah ini. Para peneliti mengidentifikasi empat hal yang sangat cocok dengan perkiraan teoretis ini.
Katai putih tersembunyi lainnya mungkin berada di dekatnya
Temuan ini mungkin tidak melengkapi gambarannya. Sebagian besar katai merah terdekat belum diperiksa secara sistematis untuk mencari katai putih yang tersembunyi.
Profesor Pier-Emmanuel Tremblay, dari Kelompok Astronomi dan Astrofisika di Universitas Warwick, mengatakan: “Hanya sekitar 30% katai merah dalam radius 20 parsec yang telah dipelajari secara sistematis untuk mencari teman katai putih yang tersembunyi. Kami pikir mungkin ada sebanyak 9 atau 10 sistem biner tambahan di lingkungan bintang lokal kami yang belum kami temukan.”
