Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Teknologi

Misteri kosmik berusia 16 tahun terpecahkan, mengungkap mata rantai yang hilang – ScienceDaily


Pada tahun 2004, para ilmuwan dengan Galaxy Evolution Explorer (GALEX) berbasis antariksa NASA melihat objek yang tidak seperti yang pernah mereka lihat sebelumnya di galaksi Bima Sakti kita: gumpalan gas besar dan samar dengan bintang di tengahnya. Meskipun tidak benar-benar memancarkan cahaya yang terlihat oleh mata manusia, GALEX menangkap gumpalan dalam sinar ultraviolet (UV) dan dengan demikian tampak biru dalam gambar; Pengamatan selanjutnya juga mengungkapkan struktur cincin tebal di dalamnya. Jadi tim menjulukinya Nebula Cincin Biru. Selama 16 tahun berikutnya, mereka mempelajarinya dengan beberapa teleskop berbasis Bumi dan ruang angkasa, termasuk Observatorium WM Keck di Maunakea di Hawaii, tetapi semakin banyak mereka mempelajarinya, semakin misterius tampaknya.

Sebuah studi baru dipublikasikan secara online pada 18 November di jurnal tersebut Alam mungkin telah memecahkan kasus ini. Dengan menerapkan model teoritis mutakhir pada kumpulan data yang telah dikumpulkan pada objek ini, penulis menempatkan nebula – awan gas di ruang angkasa – kemungkinan terdiri dari puing-puing dari dua bintang yang bertabrakan dan bergabung menjadi satu. bintang.

Meskipun sistem bintang gabungan dianggap cukup umum, sistem ini hampir tidak mungkin dipelajari segera setelah terbentuk karena terhalang oleh puing-puing yang ditimbulkan oleh tabrakan. Setelah puing-puing dibersihkan – setidaknya ratusan ribu tahun kemudian – mereka menantang untuk diidentifikasi karena menyerupai bintang yang tidak bergabung. Nebula Cincin Biru tampaknya menjadi mata rantai yang hilang: para astronom melihat sistem bintang hanya beberapa ribu tahun setelah penggabungan, ketika bukti penyatuan masih banyak. Tampaknya ini adalah contoh pertama dari sistem bintang gabungan pada tahap ini.

Dioperasikan antara 2003 dan 2013 dan dikelola oleh Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan, GALEX dirancang untuk membantu mempelajari sejarah pembentukan bintang dengan mengamati populasi bintang muda dalam sinar UV. Sebagian besar objek yang terlihat oleh GALEX memancarkan sinar UV dekat (ditunjukkan dengan warna kuning dalam gambar GALEX) dan UV jauh (direpresentasikan sebagai biru), tetapi Nebula Cincin Biru menonjol karena hanya memancarkan sinar UV jauh.

Ukuran benda itu mirip dengan sisa supernova, yang terbentuk ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar dan meledak, atau nebula planet, sisa-sisa gembung dari bintang seukuran Matahari kita. Tapi Nebula Cincin Biru memiliki bintang hidup di tengahnya. Lebih lanjut, sisa-sisa supernova dan nebula planet memancar dalam beberapa panjang gelombang cahaya di luar jangkauan UV, sedangkan Nebula Cincin Biru tidak.

PLANET PHANTOM

Pada tahun 2006, tim GALEX melihat nebula dengan teleskop Hale 5,1 meter di Observatorium Palomar di San Diego County, California, dan kemudian dengan teleskop Observatorium Keck 10 meter yang lebih kuat. Mereka menemukan bukti gelombang kejut di nebula menggunakan Keck Observatory’s Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS), yang menunjukkan bahwa gas yang menyusun Nebula Cincin Biru memang telah dikeluarkan oleh semacam peristiwa kekerasan di sekitar bintang pusat.

“Spektrum LRIS Keck pada shock front sangat berharga untuk mengetahui bagaimana Nebula Cincin Biru terbentuk,” kata Keri Hoadley, astrofisikawan di Caltech dan penulis utama studi tersebut. “Kecepatannya bergerak terlalu cepat untuk nebula planet pada umumnya namun terlalu lambat untuk menjadi supernova. Kecepatan di antara yang tidak biasa ini memberi kami petunjuk kuat bahwa sesuatu yang lain pasti telah terjadi untuk menciptakan nebula.”

Data dari Keck Observatory’s High-Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) juga menunjukkan bahwa bintang menarik sejumlah besar material ke permukaannya. Tapi darimana bahan itu berasal?

“Pengamatan HIRES di Keck memberi kami bukti pertama bahwa sistem itu mengalami peningkatan materi,” kata rekan penulis Mark Seibert, ahli astrofisika Carnegie Institution for Science dan anggota tim GALEX di Caltech, yang mengelola JPL. “Untuk waktu yang cukup lama kami mengira bahwa mungkin ada planet yang bermassa beberapa kali massa Jupiter terkoyak oleh bintang, dan itu membuang semua gas itu keluar dari sistem. Meskipun data HIRES tampaknya mendukung teori ini, itu juga memberi tahu kami untuk berhati-hati terhadap interpretasi itu, menunjukkan bahwa pertambahan mungkin ada hubungannya dengan gerakan di atmosfer bintang pusat. “

Untuk mengumpulkan lebih banyak data, pada tahun 2012, tim GALEX menggunakan Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA, teleskop luar angkasa yang mempelajari langit dalam cahaya inframerah, dan mengidentifikasi cakram debu yang mengorbit di sekitar bintang. Data arsip dari tiga observatorium infra merah lainnya juga melihat disk tersebut. Penemuan tersebut tidak mengesampingkan kemungkinan bahwa sebuah planet juga mengorbit bintang, tetapi pada akhirnya tim akan menunjukkan bahwa piringan dan material yang dikeluarkan ke luar angkasa berasal dari sesuatu yang lebih besar daripada planet raksasa. Kemudian pada 2017, Hobby-Eberly Telescope di Texas memastikan tidak ada benda padat yang mengorbit bintang tersebut.

Lebih dari satu dekade setelah menemukan Nebula Cincin Biru, tim telah mengumpulkan data pada sistem dari empat teleskop luar angkasa, empat teleskop berbasis darat, pengamatan historis bintang pada tahun 1895 (untuk mencari perubahan dalam kecerahannya. waktu), dan bantuan ilmuwan warga melalui American Association of Variable Star Observers (AAVSO). Tapi penjelasan tentang apa yang telah menciptakan nebula itu masih luput dari perhatian mereka.

STELLAR SLEUTHING

Ketika Hoadley mulai bekerja dengan tim sains GALEX pada 2017, “kelompok itu mengalami masalah” dengan Nebula Cincin Biru, katanya. Tetapi Hoadley terpesona oleh objek yang sejauh ini tidak dapat dijelaskan dan fitur-fiturnya yang aneh, jadi dia menerima tantangan untuk mencoba memecahkan misteri itu. Tampaknya solusi tersebut tidak akan datang dari lebih banyak pengamatan terhadap sistem, tetapi dari teori-teori mutakhir yang dapat memahami data yang ada. Jadi Chris Martin, penyelidik utama GALEX di Caltech, menghubungi Brian Metzger dari Universitas Columbia untuk meminta bantuan.

Sebagai astrofisikawan teoritis, Metzger membuat model matematika dan komputasi fenomena kosmik, yang dapat digunakan untuk memprediksi bagaimana fenomena tersebut akan terlihat dan berperilaku. Ia mengkhususkan diri dalam penggabungan kosmik – tabrakan antara berbagai objek, baik itu planet dan bintang atau dua lubang hitam.

“Bukan hanya Brian bisa menjelaskan data yang kami lihat; dia pada dasarnya memprediksi apa yang telah kami amati sebelum dia melihatnya,” kata Hoadley. “Dia akan berkata, ‘Jika ini adalah merger bintang, maka Anda harus melihat X,’ dan itu seperti, ‘Ya! Kami melihat itu!'”

Tim menyimpulkan nebula itu adalah produk dari penggabungan bintang yang relatif baru yang kemungkinan terjadi antara bintang yang mirip dengan Matahari kita dan bintang lainnya hanya sekitar sepersepuluh ukuran itu (atau sekitar 100 kali massa Jupiter). Menjelang akhir hayatnya, bintang mirip Matahari mulai membengkak, merayap mendekati rekannya. Akhirnya, bintang yang lebih kecil jatuh ke spiral ke bawah menuju pasangannya yang lebih besar. Di sepanjang jalan, bintang yang lebih besar mencabik-cabik bintang yang lebih kecil, membungkus dirinya dalam lingkaran puing sebelum menelan bintang yang lebih kecil seluruhnya.

Ini adalah peristiwa kekerasan yang mengarah pada pembentukan Nebula Cincin Biru. Penggabungan tersebut meluncurkan awan puing-puing panas ke luar angkasa yang diiris menjadi dua oleh cakram gas. Hal ini menciptakan dua awan puing berbentuk kerucut, basis mereka menjauh dari bintang ke arah yang berlawanan dan semakin lebar saat bergerak keluar. Basis satu kerucut datang hampir langsung ke Bumi dan kerucut lainnya hampir langsung menjauh. Mereka terlalu redup untuk dilihat sendirian, tetapi area di mana kerucutnya tumpang tindih (seperti yang terlihat dari Bumi) membentuk cincin biru pusat yang diamati GALEX.

Ribuan tahun berlalu, dan awan puing yang mengembang mendinginkan dan membentuk molekul serta debu, termasuk molekul hidrogen yang bertabrakan dengan medium antarbintang, kumpulan atom yang jarang dan partikel energik yang mengisi ruang antar bintang. Tabrakan tersebut merangsang molekul hidrogen, menyebabkan mereka memancar dalam panjang gelombang tertentu sinar UV. Seiring waktu, cahaya itu menjadi cukup terang untuk dilihat GALEX.

Penggabungan bintang dapat terjadi setiap 10 tahun sekali di galaksi Bima Sakti kita, yang berarti mungkin saja populasi bintang yang cukup besar yang kita lihat di langit dulunya adalah dua.

“Kami melihat banyak sistem bintang dua yang mungkin bergabung suatu hari nanti, dan kami pikir kami telah mengidentifikasi bintang yang mungkin bergabung jutaan tahun lalu. Tapi kami hampir tidak memiliki data tentang apa yang terjadi di antaranya,” kata Metzger. “Kami pikir mungkin ada banyak sisa-sisa penggabungan bintang muda di galaksi kita, dan Nebula Cincin Biru mungkin menunjukkan kepada kita seperti apa bentuknya sehingga kita dapat mengidentifikasi lebih banyak lagi.”

Meskipun ini kemungkinan merupakan kesimpulan dari misteri berusia 16 tahun, ini mungkin juga merupakan awal dari babak baru dalam studi merger bintang.

“Sungguh menakjubkan bahwa GALEX dapat menemukan objek yang benar-benar redup ini yang tidak kami cari tetapi ternyata menjadi sesuatu yang sangat menarik bagi para astronom,” kata Seibert. “Itu hanya menegaskan kembali bahwa ketika Anda melihat alam semesta dalam panjang gelombang baru atau dengan cara baru, Anda menemukan hal-hal yang tidak pernah Anda bayangkan akan Anda temukan.”

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney