Teleskop ALMA Amati Gelembung Gas Raksasa di Permukaan Bintang Raksasa Merah R. Doradus

ASTRONOM untuk pertama kalinya mengamati pergerakan detail gelembung gas raksasa di permukaan bintang terdekat, yang naik dan turun seperti di dalam lampu lava.

Gelembung gas panas yang sangat besar ini memiliki ukuran 75 kali lipat lebih besar dari Matahari, dan tampak tenggelam ke dalam interior bintang lebih cepat dari yang diperkirakan, menurut tim astronom dari Universitas Teknologi Chalmers di Swedia.

Gambar tersebut memperlihatkan permukaan bintang R. Doradus, sebuah bintang raksasa merah yang berjarak 180 tahun cahaya di rasi Dorado. Bintang ini memiliki diameter sekitar 350 kali lipat dari Matahari, dan menjadi gambaran masa depan Matahari kita.

Baca juga : Bumi Tidak Mengorbit Matahari Secara Langsung, Ini Penjelasannya Menurut NASA

Dalam waktu sekitar 5 miliar tahun, Matahari kita akan berubah menjadi raksasa merah, mengembang dan melepaskan lapisan-lapisan material serta kemungkinan menguapkan planet-planet di tata surya bagian dalam, meskipun nasib Bumi masih belum jelas, menurut NASA.

Pengamatan ini dilakukan menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), di Chile, dan menandai pertama kalinya peneliti melacak pergerakan detail di permukaan bintang selain Matahari.

Mereka mempublikasikan temuan ini pada hari Rabu di jurnal Nature.

Baca juga : Ilmuan NASA Temukan Objek yang Bergerak 1 Juta Mil per Jam, Keluar dari Galaksi Bima Sakti

"Kami bertujuan mengamati gas di atmosfer sekitar bintang dan berharap menemukan tanda-tanda gelembung 'konveksi' yang diperkirakan ada," kata penulis utama penelitian Wouter Vlemmings, profesor astronomi dan fisika plasma di Chalmers, dalam email. "Namun, kami tidak mengira akan melihatnya dengan begitu detail dan benar-benar dapat melihat pergerakannya."

Saat Bintang Menua

Vlemmings dan rekan-rekannya mempelajari apa yang terjadi saat bintang mendekati akhir masa hidupnya.

Bintang menghasilkan energi di inti mereka melalui fusi nuklir dengan menekan atom hidrogen menjadi helium. Proses ini memanaskan bintang dan memicu aktivitasnya selama miliaran tahun.

Baca juga : Ini yang Dicari Ilmuwan saat Gerhana Matahari Total di AS

Energi yang dihasilkan di inti dapat dikirimkan ke permukaan bintang melalui gelembung gas besar dan panas, yang kemudian tenggelam saat mendingin, mirip dengan apa yang terjadi di lampu lava.

Proses ini, yang dikenal sebagai konveksi, mencampurkan elemen yang diciptakan di inti seperti karbon dan nitrogen ke seluruh bintang, menurut penulis penelitian. Konveksi juga kemungkinan menjadi penyebab angin bintang, atau angin cepat yang dapat mengangkut elemen-elemen yang dihasilkan oleh bintang ke luar angkasa untuk membantu membentuk bintang dan planet baru.

Saat kehidupan sebuah bintang berakhir, bintang kehabisan hidrogen untuk diubah menjadi helium, menyebabkan inti bintang runtuh. Tekanan pada inti ini juga meningkatkan suhu bintang, yang menyebabkan bintang mengembang menjadi raksasa merah, menurut NASA.

Baca juga : Amerika Serikat Minta NASA Ciptakan Standar Waktu Bulan, Apa Tujuannya?

Saat mendekati akhir hidupnya, lapisan teratas bintang-bintang tersebut tertiup, dan akhirnya bintang-bintang runtuh atau meledak, melepaskan elemen-elemen yang terbentuk di dalamnya ke luar angkasa.

“Kita semua terbuat dari 'debu bintang,' dan banyak material di sekitar kita dibuat di bintang-bintang,” kata Vlemmings. "Bagaimana material ini dikeluarkan dari bintang tua untuk dimasukkan ke dalam bintang dan planet baru masih belum sepenuhnya jelas."

Mengamati Bintang Tua

Tim memutuskan untuk mengamati R. Doradus karena ini adalah salah satu bintang raksasa merah terdekat dan terbesar, sehingga lebih mudah untuk diamati. Teleskop tersebut memungkinkan mereka mengumpulkan gambar resolusi tinggi dari permukaan bintang selama sebulan.

“Konveksi menciptakan struktur butiran yang indah di permukaan Matahari kita, tetapi sulit dilihat pada bintang-bintang lain,” kata rekan penulis studi Theo Khouri, seorang peneliti di Chalmers, dalam sebuah pernyataan. “Dengan ALMA, kami sekarang dapat langsung melihat butiran konveksi tetapi juga mengukur seberapa cepat mereka bergerak untuk pertama kalinya.”

Lapisan terluar Matahari, yang disebut fotosfer, terbuat dari gas yang sangat panas sehingga berbusa. Fotosfer Matahari dipenuhi oleh jutaan gelembung yang terbentuk melalui konveksi. Gelembung gas, juga dikenal sebagai butiran konveksi, berukuran sekitar 1.000 kilometer dan bergerak dengan kecepatan beberapa kilometer per detik, sehingga hanya bertahan sekitar 10 menit.

Namun, sel konveksi di permukaan R. Doradus lebih dari 100 juta kilometer (sekitar 62 juta mil) ukurannya, dengan kecepatan beberapa puluh kilometer per detik, dan bertahan selama sekitar satu bulan.

“Kami belum tahu apa alasan perbedaannya. Tampaknya konveksi berubah seiring bertambahnya usia bintang dengan cara yang belum kami pahami,” kata Vlemmings.

Meskipun gelembung konveksi pernah terlihat sebelumnya di permukaan bintang, pengamatan baru ini melacak pergerakan gelembung dengan cara yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan.

“Sungguh spektakuler kita sekarang dapat langsung melihat detail di permukaan bintang yang begitu jauh, dan mengamati fisika yang hingga saat ini sebagian besar hanya dapat diamati di Matahari kita,” kata rekan penulis studi Behzad Bojnordi Arbab, seorang mahasiswa doktoral di Chalmers, dalam sebuah pernyataan.

Studi baru ini mencakup pengamatan yang lebih lama dibandingkan sebelumnya, yang menangkap evolusi gelembung, kata Dr. Claudia Paladini, astronom asosiasi di European Southern Observatory di Chile. Paladini menulis sebuah studi tentang pengamatan gelembung di permukaan bintang pi1 Gruis. Meskipun dia tidak terlibat dalam penelitian baru ini, dia menulis sebuah artikel yang menyertai penelitian tersebut di Nature.

“Seseorang dapat melihat gelembung muncul, mengembang, dan menghilang seperti yang terlihat di Matahari. Ini luar biasa mengingat jarak yang kita bicarakan,” kata Paladini. "Sekarang kita hanya perlu mengamati lebih banyak bintang seperti ini!" (CNN/Z-3)