Bintang Superraksasa yang Meledak Menjadi Sangat Sibuk Selama Hari-Hari Terakhirnya

Jan 07 2022

Konsepsi artistik dari bintang super raksasa merah yang bertransisi menjadi supernova Tipe II, di mana ia memancarkan ledakan radiasi dan gas yang dahsyat sebelum runtuh dan meledak. Bintang maharaksasa merah hening dan tenang sebelum meledak menjadi supernova Tipe II—tapi bukan yang ini.

Konsepsi artistik dari bintang super raksasa merah yang bertransisi menjadi supernova Tipe II, di mana ia memancarkan ledakan radiasi dan gas yang hebat sebelum runtuh dan meledak.

Bintang maharaksasa merah hening dan tenang sebelum meledak menjadi supernova Tipe II—tapi bukan yang ini. Pengamatan ini penting karena menunjukkan beberapa bintang super raksasa mengalami perubahan internal yang signifikan sebelum menjadi supernova

Supernova Tipe II terdeteksi pada 16 September 2020, tetapi para astronom telah melacak aktivitas pra-ledakan yang signifikan selama 130 hari sebelumnya. Dalam siaran pers WM Keck Observatory , Raffaella Margutti, seorang profesor astronomi di University of California, Berkeley, mengatakan itu "seperti menonton bom waktu."

Supernova tipe II dihasilkan dari keruntuhan tiba-tiba dan ledakan dahsyat bintang masif. Hanya bintang dengan massa antara delapan dan sekitar 40 bintang yang mengalami bentuk kematian ini. "Kami tidak pernah mengkonfirmasi aktivitas kekerasan seperti itu di bintang super raksasa merah yang sekarat di mana kami melihatnya menghasilkan emisi yang sangat terang, kemudian runtuh dan terbakar, sampai sekarang," kata Margutti, penulis senior studi baru tersebut, yang diterbitkan dalam Jurnal Astronomi . .

Memang, pengamatan langka ini memberikan pemahaman baru tentang kondisi dan proses yang terlibat dalam supernova Tipe II. "Ini adalah terobosan dalam pemahaman kita tentang apa yang dilakukan bintang masif beberapa saat sebelum mereka mati," kata Wynn Jacobson-Galán, penulis utama studi dan astronom di University of California, Berkeley. “Deteksi langsung aktivitas pra-supernova di bintang super raksasa merah belum pernah diamati sebelumnya di supernova Tipe II biasa.”

Ledakan, yang diberi nama SN 2020tlf, dideteksi oleh survei transien Eksperimen Supernova Muda , yang tujuannya adalah untuk “menemukan sampel statistik transien muda, merah, dan langka [yaitu peristiwa langit berumur pendek], lebih memahami variabilitas lubang hitam, dan untuk membatasi parameter kosmologis fundamental alam semesta.”

Tim menggunakan teleskop Pan-STARRS dan Observatorium WM Keck, keduanya di Hawaii, untuk mengamati supergiant merah dan supernova berikutnya. Pan-STARRS, untuk jangka waktu kira-kira 130 hari, melacak sejumlah besar radiasi yang mengalir dari supergiant merah, sementara Keck, dengan Spektrometer Pencitraan Resolusi Rendah, melacak kilatan pertama supernova, spektrum awal, dan perilaku pasca-supernova.

SN 2020tlf terletak 120 juta tahun cahaya jauhnya di galaksi NGC 5731. Bintang yang hancur itu, diperkirakan berukuran 10 hingga 12 kali massa matahari, dikelilingi oleh material sirkumbintang padat sebelum dan pada saat ledakan, menurut studi baru tersebut.

Pengamatan baru menunjukkan beberapa bintang super raksasa mengalami letusan hebat dan ledakan terang dalam beberapa bulan dan minggu sebelum menjadi supernova. Pengamatan sebelumnya telah menyarankan periode tenang sebelum badai, tetapi tidak semua bintang super raksasa mengalami kematiannya dengan cara yang sama, menurut data baru.

Deteksi "emisi prekursor", seperti yang dijelaskan oleh makalah tersebut, dikombinasikan dengan keberadaan bahan tebal di sekeliling bintang, menunjukkan bahwa beberapa jenis mekanisme fisik bertanggung jawab atas hilangnya massa dan luminositas yang diamati. Pada saat yang sama, radiasi terang yang dihasilkan oleh supergiant merah selama bulan-bulan terakhirnya "menunjukkan bahwa setidaknya beberapa dari bintang-bintang ini harus mengalami perubahan signifikan dalam struktur internal mereka yang kemudian menghasilkan pelepasan gas sesaat sebelum mereka runtuh," menurut ke siaran pers.

Ke depan, para peneliti Eksperimen Supernova Muda sekarang akan mencari contoh lain dari radiasi terang yang berasal dari supergiant merah, dan kemudian menghubungkan perilaku ini dengan ledakan supernova yang akan datang.

“Saya sangat senang dengan semua 'hal yang tidak diketahui' baru yang telah dibuka oleh penemuan ini,” kata Jacobson-Galán. “Mendeteksi lebih banyak peristiwa seperti SN 2020tlf akan secara dramatis memengaruhi cara kita mendefinisikan bulan-bulan terakhir evolusi bintang, menyatukan pengamat dan ahli teori dalam upaya memecahkan misteri tentang bagaimana bintang masif menghabiskan saat-saat terakhir hidup mereka.”