Nationalgeographic.co.id - Para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA untuk pertama kalinya secara langsung mengukur massa satu katai putih yang terisolasi, inti yang masih hidup dari bintang mirip Matahari yang terbakar habis.
Peneliti menemukan bahwa katai putih adalah 56 persen massa Matahari kita. Ini sesuai dengan prediksi teoretis sebelumnya tentang massa katai putih dan menguatkan teori saat ini tentang bagaimana katai putih berevolusi sebagai produk akhir dari evolusi bintang pada umumnya.
Pengamatan unik menghasilkan wawasan ke dalam teori struktur dan komposisi katai putih.
Hingga saat ini, pengukuran massa katai putih sebelumnya diperoleh dari pengamatan katai putih dalam sistem bintang biner. Dengan mengamati gerakan dua bintang yang mengorbit bersama, fisika Newton dapat digunakan untuk mengukur massanya.
Namun, pengukuran ini bisa jadi tidak pasti jika bintang pendamping katai putih berada dalam orbit jangka panjang ratusan atau ribuan tahun. Gerakan orbit dapat diukur dengan teleskop hanya pada bagian singkat dari gerakan orbit katai.
Untuk katai putih tanpa pendamping ini, para peneliti harus menggunakan tipuan alam, yang disebut pelensaan mikro gravitasi. Cahaya dari bintang latar sedikit dibelokkan oleh lengkungan gravitasi ruang oleh bintang kerdil latar depan.
Saat katai putih melintas di depan bintang latar belakang, pelensaan mikro menyebabkan bintang tersebut tampak bergeser sementara dari posisinya yang sebenarnya di langit.
Hasilnya penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dengan tajuk “First semi-empirical test of the white dwarf mass–radius relationship using a single white dwarf via astrometric microlensing.”
Penulis utama adalah Peter McGill, sebelumnya dari University of Cambridge (sekarang berbasis di University of California, Santa Cruz).
McGill menggunakan Hubble untuk secara tepat mengukur bagaimana cahaya dari bintang yang jauh membengkok di sekitar katai putih, yang dikenal sebagai LAWD 37, menyebabkan bintang latar untuk sementara mengubah posisinya yang terlihat di langit.
Kailash Sahu dari Space Telescope Science Institute di Baltimore, Maryland, peneliti utama Hubble pada pengamatan terbaru ini, pertama kali menggunakan pelensaan mikro pada tahun 2017 untuk mengukur massa katai putih lain, Stein 2051 B.
Namun katai tersebut berada dalam sistem biner yang terpisah jauh. "Pengamatan terbaru kami memberikan tolok ukur baru karena LAWD 37 itu sendiri," kata Sahu.
Runtuhnya sisa-sisa bintang yang terbakar habis 1 miliar tahun lalu, LAWD 37 telah dipelajari secara ekstensif karena jaraknya hanya 15 tahun cahaya di konstelasi Musca.
"Karena katai putih ini relatif dekat dengan kita, kita punya banyak data tentangnya—kita punya informasi tentang spektrum cahayanya, tapi bagian teka-teki yang hilang adalah pengukuran massanya," kata McGill.
Tim memusatkan perhatian pada katai putih berkat observatorium ruang angkasa Gaia ESA, yang membuat pengukuran yang sangat tepat dari hampir 2 miliar posisi bintang.
Berbagai pengamatan Gaia dapat digunakan untuk melacak pergerakan bintang. Berdasarkan data ini, para astronom dapat memprediksi bahwa LAWD 37 akan melintas sebentar di depan bintang latar pada November 2019.
Setelah ini diketahui, Hubble digunakan untuk mengukur dengan tepat selama beberapa tahun bagaimana posisi bintang latar belakang di langit dibelokkan sementara selama perjalanan katai putih.
"Peristiwa ini jarang terjadi, dan efeknya kecil," kata McGill. "Misalnya, ukuran offset terukur kami seperti mengukur panjang mobil di Bulan yang terlihat dari Bumi."
Karena cahaya dari bintang latar sangat redup, tantangan utama bagi para astronom adalah mengekstraksi citranya dari silau katai putih, yang 400 kali lebih terang dari bintang latar.
Baca Juga: Miliaran Bintang di Luar Angkasa Berubah Menjadi Bola Kristal Raksasa
Baca Juga: Astronom Ungkap Planet Mana yang Akan Bertahan dari Kematian Matahari
Baca Juga: Studi Baru Astronom Menemukan Bintang dan Planet Tumbuh Bersama
Hanya Hubble yang dapat melakukan pengamatan kontras tinggi semacam ini dalam cahaya tampak.
Para peneliti mengatakan hasil mereka membuka pintu untuk prediksi peristiwa masa depan dengan data Gaia. Selain Hubble, penjajaran ini sekarang dapat dideteksi dengan Teleskop Antariksa James Webb milik NASA.
Karena Webb bekerja pada panjang gelombang inframerah, pancaran biru katai putih di latar depan terlihat lebih redup dalam cahaya inframerah, dan bintang di latar belakang tampak lebih cerah.
Berdasarkan kekuatan prediksi Gaia, Sahu sedang mengamati katai putih lain, LAWD 66, dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA.
Pengamatan pertama dilakukan pada tahun 2022. Pengamatan lebih lanjut akan dilakukan saat puncak defleksi pada tahun 2024 dan kemudian mereda.