Hubble menemukan katai putih pembakaran hidrogen yang perlahan menua

Pandangan umum tentang katai putih sebagai bintang yang lamban dan perlahan mendingin telah ditentang oleh pengamatan yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA/ESA. Sekelompok astronom internasional telah menemukan bukti pertama bahwa katai putih dapat memperlambat proses penuaan mereka dengan membakar hidrogen di permukaannya.

“Kami menemukan bukti pengamatan pertama bahwa katai putih masih tunduk pada aktivitas termonuklir yang stabil, “kata Jianxing Chen dari Alma Mater Studiorum Università di Bologna dan Institut Astrofisika Nasional Italia, yang mengarahkan penelitian.” Itu cukup mengejutkan karena bertentangan dengan apa yang diterima secara umum. “

Katai putih adalah yang paling lambat pendinginan Bintang-bintang yang melepaskan lapisan luarnya pada fase terakhir kehidupan. Mereka adalah objek umum di alam semesta; Sekitar 98% dari semua bintang di alam semesta pada akhirnya akan berakhir sebagai katai putih, termasuk matahari kita sendiri. Mempelajari tahap pendinginan ini membantu para astronom memahami tidak hanya katai putih, tetapi juga tahap awal mereka.

Untuk mempelajari fisika yang mendasari evolusi kerdil putih, para astronom membandingkan kerdil putih yang mendingin dalam dua kelompok bintang yang masif: bahwa Gugus bola M3 dan M13. Banyak orang berbagi dua cluster ini Properti fisik seperti usia dan logam, tetapi populasi bintang yang pada akhirnya akan menghasilkan katai putih berbeda. Secara khusus, warna keseluruhan bintang pada tahap perkembangan yang dikenal sebagai cabang horizontal lebih biru di M13, menunjukkan populasi bintang yang lebih panas. Ini bersama-sama menjadikan M3 dan M13 laboratorium alam yang sempurna untuk menguji bagaimana populasi katai putih yang berbeda mendingin.

“Kualitas luar biasa dari pengamatan Hubble kami memberi kami gambaran lengkap tentang populasi bintang di dua gugus bola,” lanjut Chen. “Ini benar-benar memungkinkan kami untuk membandingkan bagaimana bintang berevolusi di M3 dan M13.”

Menggunakan Wide Field Camera 3 Hubble, tim mengamati M3 dan M13 pada panjang gelombang hampir ultraviolet, yang memungkinkan mereka untuk membandingkan lebih dari 700 katai putih di dua cluster. Mereka menemukan bahwa M3 mengandung katai putih standar yang hanya mendinginkan inti bintang. M13, di sisi lain, berisi dua populasi katai putih: katai putih standar dan mereka yang telah berhasil mempertahankan kulit terluar hidrogen yang memungkinkan mereka untuk membakar lebih lama dan dengan demikian mendingin lebih lambat.

Ketika membandingkan hasil mereka dengan simulasi komputer evolusi bintang di M13, para peneliti dapat menunjukkan bahwa sekitar 70% katai putih di M13 membakar hidrogen di permukaannya, yang memperlambat pendinginannya.

Penemuan ini dapat berimplikasi pada bagaimana para astronom mengukur usia bintang-bintang di Bima Sakti. Evolusi katai putih sebelumnya dimodelkan sebagai proses pendinginan yang dapat diprediksi. Hubungan yang relatif sederhana antara usia dan suhu ini telah menyebabkan para astronom menggunakan laju pendinginan katai putih sebagai jam alami untuk menentukan usia gugus bintang, terutama gugus bintang globular dan gugus bintang terbuka. Namun, katai putih yang membakar hidrogen dapat menyebabkan perkiraan usia ini menjadi tidak akurat hingga 1 miliar tahun.

“Penemuan kami menantang definisi katai putih saat kami melihat perspektif baru tentang penuaan bintang,” tambah Francesco Ferraro dari Alma Mater Studiorum Università di Bologna dan Institut Astrofisika Nasional Italia, yang mengoordinasikan penelitian. “Kami sekarang sedang menyelidiki kluster lain yang mirip dengan M13 untuk lebih membatasi kondisi yang memengaruhi propulsi bintang untuk mempertahankan selubung hidrogen tipis yang memungkinkan mereka menua secara perlahan.”

Studi ini dipublikasikan di Astronomi alam.