Astronom Menangkap Momen Langka: Bintang Sekarat Sedang Mendaur Ulang Materialnya ke Luar Angkasa

Bahkan dengan hanya 172 dari 1.140 lensa yang terpasang, MOTHRA mendeteksi 22 gelombang kejut redup berbentuk busur (bow shocks) di lingkaran luar nebula. Gelombang kejut berbentuk lengkungan ini terbentuk di mana gumpalan gas padat yang dikeluarkan oleh bintang sekarat menabrak material antarbintang di sekitarnya dengan kecepatan supersonik . Tim yang dipimpin oleh astronom Yale, Pieter van Dokkum, langsung menyadari bahwa mereka sedang melihat sesuatu yang belum pernah teramati sebelumnya .

“Kami melihat gambar itu, dan kami seperti: ‘Ini baru. Ini adalah sesuatu yang belum pernah kami lihat sebelumnya,’” kata van Dokkum kepada New York Times .

Apa yang Diungkapkan oleh Gelombang Kejut Tersebut?

Gelombang kejut tersebut tidak tersebar secara merata di seluruh nebula. Mereka menjadi semakin kecil, kabur, dan terfragmentasi seiring bertambahnya jarak dari katai putih pusat. Di dekat bintang, mereka tampak besar, tipis, dan jelas; semakin jauh, mereka larut menjadi guratan-guratan yang tidak jelas .

Para peneliti menafsirkan perkembangan ini sebagai sebuah time-lapse visual langsung dari proses daur ulang kosmik: gumpalan material bintang yang dikeluarkan secara perlahan terkikis dan terkoyak saat mereka bergerak ke luar. Pengamatan ini mengisi celah yang sudah lama ada dalam pemahaman para astronom tentang bagaimana sisa-sisa bintang bertransisi dari puing-puing yang dapat dikenali menjadi gas galaksi yang menyebar .

Para peneliti menghitung bahwa sebuah fragmen individu hanya dapat bertahan utuh selama sekitar 10.000 tahun setelah terkena gas antarbintang di sekitarnya. Setelah itu, materialnya sebagian besar hancur dan menyatu dengan ruang angkasa . Gelombang kejut ini membentang pada rentang radial sekitar 0,4 hingga 1,4 parsec (1,3 hingga 4,6 tahun cahaya) dari katai putih pusat .

Kecepatan ekspansi fragmen 35–45 kilometer per detik menunjukkan usia dinamis 20.000–30.000 tahun pada jarak sekitar 1 parsec dari pusat, yang berarti beberapa gumpalan telah dikeluarkan jauh sebelum nebula planet itu sendiri terbentuk sekitar 12.000 tahun yang lalu .

Daur Ulang Kosmik Sedang Berlangsung

Proses ini adalah bagaimana elemen-elemen yang ditempa jauh di dalam bintang — termasuk karbon, nitrogen, dan oksigen yang pada akhirnya membentuk planet dan kehidupan — dikembalikan ke galaksi . Para astronom sebelumnya telah mengamati material yang meninggalkan bintang sekarat dan mendeteksi keberadaannya di awan pembentuk bintang baru, tetapi langkah perantara — proses pengupasan dan pencampuran fisik — belum pernah dicitrakan sebelumnya .

“Untuk pertama kalinya, kita dapat melihat momen yang tepat di mana material yang dikeluarkan dari bintang sekarat bercampur dengan gas antarbintang,” kata van Dokkum di Scientific American . Penemuan ini oleh karena itu memberikan pengukuran langsung yang langka tentang skala waktu untuk gangguan dan pencampuran fragmen ejecta bintang ke dalam medium antarbintang .

Nebula Helix, yang terletak sekitar 650 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Aquarius, adalah nebula planeter — tahap akhir dari sebuah bintang seperti Matahari kita . Dalam waktu sekitar 5 miliar tahun, Matahari akan kehabisan bahan bakar hidrogennya, membengkak menjadi raksasa merah, melepaskan lapisan luarnya, dan meninggalkan katai putih yang dikelilingi oleh nebula bercahaya yang serupa . Erosi dan daur ulang yang sekarang diamati di Nebula Helix menawarkan pratinjau langsung dari akhir hayat Matahari di masa depan .

Teleskop Baru dengan Hasil Pertama yang Tak Terduga

Teleskop MOTHRA dirancang untuk menggabungkan gambar dari ratusan lensa telefoto komersial berkualitas tinggi menjadi satu mata majemuk, yang memungkinkannya mendeteksi struktur difus yang sangat redup dan tidak terlihat oleh kebanyakan observatorium . Ketika selesai dibangun, teleskop ini akan memiliki 1.140 lensa, menjadikan penemuan awal ini dengan hanya 15% dari kapasitas akhirnya sebagai demonstrasi yang mencolok dari potensinya .