Hubble meninjau kembali misteri nova berusia 40 tahun tentang bintang aneh

Seniman konsep ini menunjukkan sistem supernova HM Sagittae (HM Sge), di mana bintang katai putih menyedot materi dari bintang raksasa merahnya. Hal ini membentuk piringan panas dan terbakar di sekitar katai, yang secara tak terduga dapat mengalami ledakan termonuklir spontan seiring dengan meningkatnya intensitas jatuhnya hidrogen dari raksasa merah dan mencapai titik kritis. Kembang api antarbintang yang menyertainya sangat menarik bagi para astronom karena memberikan wawasan tentang fisika dan dinamika evolusi bintang dalam sistem biner. Kredit gambar: NASA, ESA, Leah Hostak (STScI)

Teleskop Hubble meninjau kembali sistem bintang yang masih sangat panas

Jika kita bisa melihat struktur spiral yang menakjubkan di planet kita Bima Sakti Galaksi ini berasal dari tempat yang lebih tinggi, memampatkan jutaan tahun menjadi hitungan detik, dan kita akan melihat semburan cahaya singkat, seperti kilatan kamera yang meledak di sebuah acara di stadion. Ini adalah nova, di mana terdapat bintang yang terbakar, A Katai putih, menelan gas dari raksasa merah yang membengkak yang mengorbitnya. Salah satu peristiwa paling aneh terjadi pada tahun 1975, ketika sebuah nova bernama HM Sagittae menjadi 250 kali lebih terang. Ia tidak pernah pudar seperti biasanya, namun tetap mempertahankan kecerahannya selama beberapa dekade. Pengamatan terbaru Hubble menunjukkan bahwa sistem tersebut menjadi lebih panas, namun ironisnya telah sedikit memudar.

Gambar Teleskop Luar Angkasa Hubble dari bintang simbiosis Mira HM Sge. Terletak 3.400 tahun cahaya di konstelasi Sagitarius, ia terdiri dari raksasa merah dan katai putih pendamping. Jarak bintang-bintang terlalu berdekatan untuk dapat diselesaikan oleh Hubble. Materi mengalir keluar dari raksasa merah dan jatuh ke tubuh katai, menjadikannya sangat terang. Sistem ini pertama kali meletus sebagai nova pada tahun 1975. Kabut merah merupakan bukti adanya angin bintang. Nebula ini berukuran sekitar seperempat tahun cahaya. Kredit gambar: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI), Joseph DePasquale (STScI)

Teleskop Luar Angkasa Hubble menemukan kejutan tentang bintang yang meledak 40 tahun lalu

Para astronom telah meninjau kembali salah satu sistem bintang biner teraneh di galaksi kita – 40 tahun setelah ia muncul sebagai nova terang dan berumur panjang – menggunakan data baru dari… NASATeleskop Luar Angkasa Hubble dan SOFIA (Observatorium Stratosfer untuk Astronomi Inframerah) yang sudah pensiun, serta data arsip dari misi lain. Nova adalah bintang yang kecerahannya tiba-tiba meningkat secara dramatis dan kemudian menghilang ke tingkat ketidakjelasan sebelumnya, biasanya dalam beberapa bulan atau tahun.

Tingkah laku HM Sge yang tidak biasa

Antara bulan April dan September 1975, sistem biner HM Sagittae (HM Sge) menjadi 250 kali lebih terang. Yang lebih mengejutkan lagi, ia tidak memudar secepat nova biasanya, namun tetap mempertahankan kecerahannya selama beberapa dekade. Baru-baru ini, pengamatan menunjukkan bahwa sistem tersebut menjadi lebih panas, namun secara paradoks telah sedikit memudar.

HM Sge adalah jenis bintang simbiosis tertentu di mana katai putih dan bintang pendamping raksasa penghasil debu yang menggembung berada dalam orbit eksentrik satu sama lain, dan katai putih menelan gas yang keluar dari bintang raksasa tersebut. Gas ini membentuk piringan panas dan terbakar di sekitar katai putih, yang secara tak terduga dapat mengalami ledakan termonuklir spontan seiring dengan meningkatnya intensitas hidrogen yang jatuh dari katai raksasa ke permukaan hingga mencapai titik kritis. Kembang api antarbintang yang menyertainya memukau para astronom dengan memberikan wawasan tentang fisika dan dinamika evolusi bintang dalam sistem biner.

“Saat saya pertama kali melihat data baru ini, saya berkata, ‘Wow, inilah yang dapat dilakukan spektroskopi UV Hubble!’ – Maksud saya, ini luar biasa, sungguh menakjubkan.

— Ravi Sankrit, astronom

Perubahan penting pada tahun 2021

“Pada tahun 1975, HM Sge berubah dari bintang yang tidak mencolok menjadi sesuatu yang semua astronom di lapangan lihat, dan pada titik tertentu aktivitasnya melambat,” kata Ravi Sankrit dari Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimore. Pada tahun 2021, Stephen Goldman dari STScI, Sancrete dan kolaborator menggunakan instrumen di Hubble dan Sofia Untuk melihat apa yang berubah dengan HM Sge dalam 30 tahun terakhir pada panjang gelombang cahaya dari inframerah hingga ultraviolet (UV).

Data ultraviolet tahun 2021 dari Hubble menunjukkan garis emisi kuat magnesium terionisasi tinggi yang tidak terdapat dalam spektrum tahun 1990 yang diterbitkan sebelumnya. Kehadirannya menunjukkan bahwa perkiraan suhu katai putih dan piringan akresi telah meningkat kurang dari 400.000 derajat. F pada tahun 1989 menjadi lebih dari 450.000 derajat Fahrenheit sekarang. Garis magnesium yang sangat terionisasi adalah salah satu dari banyak garis yang muncul dalam spektrum UV, yang jika dianalisis bersama-sama akan mengungkap energi sistem, dan perubahannya dalam tiga dekade terakhir.

“Saat pertama kali melihat data baru ini, saya berkata, ‘Wow, inilah yang dapat dilakukan spektroskopi UV Hubble!’” ​​kata Sankrit. – Maksudku itu luar biasa, sungguh menakjubkan.

SOFIA terbang di atas Pegunungan Sierra Nevada yang tertutup salju dengan pintu teleskop terbuka selama uji penerbangan. Sophia adalah Boeing 747SP yang dimodifikasi. SOFIA mencapai kemampuan operasional penuh pada tahun 2014 dan menyelesaikan penerbangan sains terakhirnya pada tanggal 29 September 2022. Kredit gambar: NASA/Jim Ross

Data dari SOFIA

Dengan menggunakan data dari teleskop terbang SOFIA milik NASA, yang dihentikan pada tahun 2022, tim dapat mendeteksi aliran air, gas, dan debu di dalam dan sekitar sistem. Data spektroskopi inframerah menunjukkan bahwa bintang raksasa, yang menghasilkan banyak debu, kembali ke perilaku normalnya hanya dalam waktu dua tahun setelah ledakan, namun bintang tersebut juga menjadi lebih redup dalam beberapa tahun terakhir, sebuah misteri lain yang perlu dijelaskan.

Dengan menggunakan SOFIA, para astronom dapat melihat air bergerak dengan kecepatan sekitar 18 mil per detik, yang mereka duga adalah kecepatan piringan akresi yang berputar di sekitar katai putih. Jembatan gas yang saat ini menghubungkan bintang raksasa dengan katai putih diperkirakan memiliki panjang sekitar 2 miliar mil.

Tim ini juga bekerja sama dengan AAVSO (American Association of Variable Star Observers), berkolaborasi dengan astronom amatir dari seluruh dunia yang membantu menjaga teleskopik HM Sge; Pemantauan berkelanjutan mereka mengungkapkan perubahan yang belum terlihat sejak letusannya 40 tahun lalu.

Gambar Teleskop Luar Angkasa Hubble dari bintang simbiosis Mira HM Sge dengan kompas dan bilah skala. Terletak 3.400 tahun cahaya di konstelasi Sagitarius, ia terdiri dari raksasa merah dan katai putih pendamping. Jarak bintang-bintang terlalu berdekatan untuk dapat diselesaikan oleh Hubble. Materi mengalir keluar dari raksasa merah dan jatuh ke tubuh katai, menjadikannya sangat terang. Sistem ini pertama kali meletus sebagai nova pada tahun 1975. Kabut merah merupakan bukti adanya angin bintang. Nebula ini berukuran sekitar seperempat tahun cahaya. Kredit gambar: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI)

Kelangkaan dan pentingnya HM Sge

“Bintang simbiosis seperti HM Sge jarang terjadi di galaksi kita, dan bahkan lebih jarang lagi menyaksikan ledakan mirip nova ini telah menjadi harta karun bagi ahli astrofisika selama beberapa dekade,” kata Goldman.

Hasil awal penelitian tim dipublikasikan dalam jurnal Jurnal AstrofisikaSancret mempresentasikan penelitian yang berfokus pada spektroskopi ultraviolet pada pertemuan American Astronomical Society ke-244 di Madison, Wisconsin.

Referensi: “Studi multi-gelombang simbiosis myra HM Sge dengan SOFIA dan HST” oleh Steven R. Goldman, Ravi Sankrit, Edward Montiel, Sean Garner, Nathan Welthuis, dan Nicole Karnath, 11 Januari 2024, Jurnal Astrofisika.
doi: 10.3847/1538-4357/ad12c9

itu Teleskop Luar Angkasa Hubble Ia telah beroperasi selama lebih dari tiga dekade dan terus menghasilkan penemuan-penemuan inovatif yang membentuk pemahaman mendasar kita tentang alam semesta. Hubble merupakan proyek kerjasama internasional antara NASA dan Badan Antariksa Eropa (ESA).Badan Antariksa Eropa). Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, mengelola teleskop dan operasi misi. Lockheed Martin Space, yang berbasis di Denver, Colorado, juga mendukung operasi misi di Goddard. Institut Sains Teleskop Luar Angkasa di Baltimore, Maryland, yang dioperasikan oleh Asosiasi Universitas untuk Penelitian Astronomi, melakukan operasi sains Hubble untuk NASA.