Katai putih “ekstrim” mencatat rekor kosmik dengan ukuran kecil dan massa besar

Ditulis oleh Will Dunham

WASHINGTON (Reuters) – Di tengah kematian mereka, hampir 97% dari semua bintang berubah menjadi zombie bintang yang menyala-nyala yang disebut katai putih, salah satu objek terpadat di alam semesta. Sebuah katai putih yang baru ditemukan sedang dipuji sebagai yang paling “ekstrim” yang pernah ada, menjejalkan sejumlah massa yang menakutkan ke dalam paket yang sangat kecil.

Para ilmuwan mengatakan pada hari Rabu bahwa katai putih yang sangat magnetis ini berputar 35% lebih cepat dari matahari kita, tetapi memiliki diameter kecil hanya sedikit lebih besar dari bulan Bumi. Ini berarti bahwa ia memiliki massa terbesar dan ukuran terkecil, bertentangan dengan apa yang diharapkan, dari setiap katai putih yang diketahui, karena kepadatannya yang sangat besar.

Hanya ada dua jenis objek lain – lubang hitam dan bintang neutron – yang lebih kompak daripada katai putih.

Cara lahir katai putih ini, bernama ZTF J1901 + 1458, juga tidak biasa. Tampaknya menjadi produk dari sistem bintang biner di mana dua bintang mengorbit satu sama lain. Kedua bintang ini secara terpisah berevolusi menjadi katai putih di akhir siklus hidupnya, kemudian berputar ke arah satu sama lain dan bergabung menjadi satu entitas.

Bahkan dengan massa yang lebih kompak, penggabungan ini akan memicu ledakan bintang besar yang disebut supernova, kata astrofisikawan Caltech Ilaria Kayazo, penulis utama studi yang diterbitkan di Nature. Kiyazu menambahkan bahwa itu masih mungkin meledak di beberapa titik di masa depan.

“Katai putih ini benar-benar ekstrim,” kata Kiazu. “Kami menemukan sesuatu dalam urutan seberapa kecil dan beratnya katai putih.”

Letaknya relatif dekat di galaksi Bima Sakti kita, sekitar 130 tahun cahaya dari Bumi. Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam setahun – sekitar 5,9 triliun mil (9,5 triliun km).

Katai putih secara bertahap menyusut dan menjadi semakin padat. Jika tidak meledak, ia bisa meruntuhkan nukleus menjadi bintang neutron, jenis lain dari sisa bintang seukuran kota yang biasanya terbentuk setelah beberapa bintang yang sangat masif menjadi supernova. Ini akan menjadi jalur yang sebelumnya tidak diketahui untuk pembentukan bintang neutron.

Cerita berlanjut

Katai putih ditemukan oleh astrofisikawan dan rekan penulis studi Kevin Bridge dari Palomar Observatory di California Institute of Technology.

“Katai putih adalah bentuk paling umum dari sisa-sisa bintang,” kata Bridge, yang bekerja pada studi di Caltech dan sedang menuju ke MIT. “Jadi, sungguh menakjubkan melihat outlier paling ekstrem di antara mereka.”

Dengan diameter sekitar 2.670 mil (4.300 km) – kira-kira jarak dari Boston ke Los Angeles atau London ke Teheran – melebihi diameter bulan sekitar 2.160 mil (3.475 km).

Sementara Matahari kita berputar pada porosnya setiap 27 hari sekali, katai putih ini melakukannya setiap tujuh menit. Medan magnetnya sekitar satu miliar kali lebih kuat dari Bumi

Dipercayai bahwa bintang-bintang dengan massa hingga delapan kali massa Matahari kita akan menjadi katai putih. Bintang-bintang ini akhirnya membakar semua hidrogen yang mereka gunakan sebagai bahan bakar melalui fusi nuklir. Pada titik ini, gravitasi menyebabkannya runtuh dan meledakkan lapisan luarnya dalam fase “raksasa merah”, akhirnya meninggalkan inti padat yang merupakan katai putih.

Katai putih awalnya bersuhu tinggi tetapi berangsur-angsur mendingin seiring waktu, dan mereka kekurangan sumber energi baru. Dalam waktu sekitar 5 miliar tahun, matahari kita diperkirakan akan menjadi raksasa merah dan kemudian menjadi katai putih.

(Laporan oleh Will Dunham; Penyuntingan oleh Rosalba O’Brien)