Bagaimana masa depan bintang katai kuning seperti Matahari kita? Jawabannya hampir sepenuhnya ditentukan oleh massanya.
Bintang-bintang paling masif, sekitar delapan hingga dua belas kali massa Matahari, mengakhiri hidup dengan meledak sebagai supernova dan melahirkan objek paling ekstrem di alam semesta: bintang neutron dan lubang hitam. Namun, bintang massa rendah, termasuk Matahari, memilih jalan yang berbeda.
Saat kehabisan hidrogen dan inti bintang semakin mampat, lapisan luar bintang mengembang dan terlepas, mengubahnya menjadi bintang raksasa merah. Pada akhirnya, inti bintang yang sangat padat akan melepaskan lapisan luarnya, menyisakan sisa-sisa berupa bintang katai putih. Mirip bara api yang perlahan mendingin.
Proses ini berlangsung sangat lama dalam skala manusia: puluhan hingga ratusan miliar tahun. Karena alam semesta baru berusia 13,8 miliar tahun, belum ada satu pun katai putih yang sepenuhnya menua. Bagi kita, perilaku Matahari tampak stabil dan abadi. Namun, seperti bintang-bintang sejenis lainnya, Matahari sebenarnya menjalani proses evolusi dinamis yang dramatis. Terlebih lagi, jika sebuah bintang seperti Matahari memiliki pasangan bintang, interaksi di antara keduanya dapat mempercepat atau mengubah jalur evolusi tersebut.
Pasangan Gaia22ayj
Sebuah tim peneliti yang dipimpin Caltech, yang dipimpin bersama oleh Kareem El-Badry, Shri Kulkarni, dan Tom Prince, telah memantau perilaku bintang-bintang di fase akhir kehidupannya. Mereka memanfaatkan data dari fasilitas Zwicky Transient Facility (ZTF) di Palomar Observatory. Setiap dua hari, kamera ZTF memetakan seluruh langit belahan utara dan membandingkan pengamatan saat ini dengan yang lalu untuk mendeteksi objek yang berubah dengan cepat.
Pada 2022, tim ini menemukan sebuah objek transien menarik yang diberi nama Gaia22ayj. Objek ini memancarkan sinyal yang berdenyut cepat. Awalnya, Gaia22ayj diduga sebagai pasangan bintang ganda dengan komponen dua bintang katai putih. Namun, data lanjutan dari Observatorium W. M. Keck di Maunakea, Hawai’i, membuat para astronom meragukan asumsi awal itu.
Rupanya, Gaia22ayj bukan pasangan bintang ganda katai putih, melainkan pasangan yang komponennta terdiri dari bintang katai putih dan bintang massa kecil sebagai pendamping. Sistem ini juga diperkirakan memiliki medan magnet yang sangat kuat. Putaran cepat katai putih ini disimpulkan sebagai bintang katai putih pulsar yang memancarkan denyut elektromagnetik saat kutubnya menghadap Bumi. Namun, bintang ini berdenyut setiap sembilan menit, lebih lambat dari katai putih pulsar yang dikenal. Menariknya lagi, katai putih ini tampak sedang menarik materi dari bintang pendampingnya, ciri yang tidak umum ditemukan pada katai putih pulsar.
Mata Rantai Yang Hilang
Akhirnya, para astronom menyimpulkan bahwa Gaia22ayj adalah “mata rantai yang hilang” dalam siklus hidup katai putih pulsar. Selama ini para astronom sudah menemukan yang sistem bayi yakni, bintang katai putih muda yang membangun medan magnet kuat melalui putaran cepat. Dan sistem dewasa, di mana katai putih berputar sangat lambat. Gaia22ayj adalah sistem remaja yang baru saja membentuk medan magnet kuat dan mulai menarik materi dari bintang pendamping.
Menemukan katai putih pulsar remaja ini sangat penting karena fase hidup ini sangat singkat: sekitar 40 juta tahun. Dalam skala usia bintang yang bisa mencapai miliaran tahun, fase remaja ini hanya sekitar 1% dari total umur bintang.Kalau diibaratkan pada usia manusia, masa remaja seperti ini hanya berlangsung beberapa bulan saja.
Data dari Observatorium W. M. Keck memperkuat temuan ini, menunjukkan bahwa sistem Gaia22ayj memang memiliki medan magnet kuat dan sedang menarik materi. Sementara itu, data dari Palomar Observatory mengungkapkan bahwa katai putih ini juga sedang mengalami perlambatan putaran.
Dengan penemuan ini, para astronom kini memiliki “potret” langka dari salah satu fase paling singkat namun penting dalam evolusi katai putih pulsar. Ini memberi kita wawasan baru tentang bagaimana bintang-bintang massa kecil seperti Matahari dapat menjalani transformasi dramatis menjelang akhir hidup mereka, dan bagaimana interaksi bintang pasangan dapat memainkan peran besar dalam perjalanan evolusi itu.
