Para astronom menemukan bukti mengejutkan tentang evolusi bintang yang ‘tidak biasa’

Para astronom telah menemukan bukti bahwa beberapa bintang membanggakan medan magnet permukaan yang kuat secara tak terduga, sebuah temuan yang menantang model saat ini tentang bagaimana mereka berevolusi.

Di bintang-bintang seperti matahari kita, magnetisme permukaan terkait dengan rotasi bintang, sebuah proses yang mirip dengan cara kerja bagian dalam senter genggam. Medan magnet yang kuat muncul di inti daerah bintik matahari magnet, dan menyebabkan berbagai fenomena cuaca antariksa. Hingga saat ini, bintang bermassa rendah—benda angkasa dengan massa lebih kecil dari Matahari kita dan dapat berotasi dengan sangat cepat atau relatif lambat—diperkirakan menunjukkan tingkat aktivitas magnetik yang sangat rendah, sebuah asumsi yang menjadikannya bintang induk ideal untuk kelayakhunian. planet.

Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan hari ini di Surat Jurnal AstrofisikaPara peneliti dari Ohio State University berpendapat bahwa mekanisme internal baru yang disebut decoupling mantel-nuklir – ketika permukaan dan inti bintang mulai berputar pada kecepatan yang sama, kemudian terpisah satu sama lain – mungkin bertanggung jawab untuk meningkatkan medan magnet pada bintang dingin, sebuah proses yang dapat mengintensifkan radiasinya selama miliaran tahun dan memengaruhi kelayakhunian planet ekstrasurya terdekat.

Penelitian ini dimungkinkan oleh teknik yang dikembangkan awal tahun ini oleh Lera Kao, penulis utama studi dan mahasiswa pascasarjana astronomi di Ohio State, dan rekan penulis Marc Pinsonault, profesor astronomi di Ohio State, untuk membuat dan menjelaskan pengukuran bintang dan medan magnet.

Meskipun bintang bermassa rendah adalah bintang paling umum di Bima Sakti dan sering menjadi tuan rumah planet ekstrasurya, para ilmuwan hanya tahu sedikit tentang mereka, kata Kao.

Selama beberapa dekade, diasumsikan bahwa proses fisik bintang bermassa lebih rendah mengikuti proses bintang surya. Karena bintang secara bertahap kehilangan momentum sudut saat berputar ke bawah, para astronom dapat menggunakan putaran bintang sebagai alat untuk memahami sifat proses fisik bintang, dan bagaimana interaksinya dengan pendamping dan lingkungannya. Namun, kata Kao, ada kalanya jam rotasi bintang tampak berhenti di tempatnya.

Penggunaan data publik dari Survei Langit Digital Sloan Untuk mempelajari sampel 136 bintang di M44lapisan bintang yang juga dikenal sebagai gugus Praesepe, atau Sarang Lebah, tim menemukan bahwa medan magnet bintang bermassa rendah di wilayah tersebut tampaknya jauh lebih kuat daripada yang dapat dijelaskan oleh model saat ini.

Sementara penelitian sebelumnya telah mengungkapkan bahwa Beehive Cluster adalah rumah bagi banyak bintang yang menantang teori evolusi rotasi saat ini, salah satu penemuan paling menarik dari tim Kao adalah penentuan bahwa medan magnet bintang-bintang ini mungkin tidak biasa – jauh lebih kuat dari prediksi model saat ini.

“Melihat hubungan antara peningkatan magnetik dan anomali rotasi sangat menarik,” kata Cao. “Ini menunjukkan bahwa mungkin ada beberapa fisika menarik yang berperan di sini.” Tim juga berhipotesis bahwa proses sinkronisasi inti dan selubung bintang dapat menyebabkan magnetisme yang ada di bintang-bintang ini memiliki asal yang sangat berbeda dari jenis yang terlihat di Matahari.

“Kami menemukan bukti bahwa ada jenis mekanisme dinamo berbeda yang menggerakkan daya tarik bintang-bintang ini,” kata Kao. “Pekerjaan ini menunjukkan bahwa fisika bintang dapat memiliki implikasi mengejutkan untuk bidang lain.”

Menurut penelitian, temuan ini memiliki implikasi penting bagi pemahaman kita tentang astrofisika, khususnya dalam pencarian kehidupan di planet lain. “Bintang yang mengalami peningkatan magnetisme ini lebih mungkin menabrak planet mereka dengan radiasi energi tinggi,” kata Cao. “Efek ini diperkirakan berlangsung selama miliaran tahun pada beberapa bintang, jadi penting untuk memahami apa yang mungkin terjadi pada gagasan kita tentang kelayakhunian.”

Namun temuan ini seharusnya tidak menyurutkan pencarian keberadaan makhluk luar angkasa. Dengan penelitian lebih lanjut, penemuan tim dapat membantu memberikan lebih banyak informasi tentang di mana harus mencari sistem planet yang mampu menampung kehidupan. Tapi di Bumi, Kao yakin penemuan timnya dapat menghasilkan simulasi yang lebih baik dan model teoretis evolusi bintang.

“Hal selanjutnya yang harus dilakukan adalah memverifikasi bahwa peningkatan daya tarik terjadi pada skala yang jauh lebih besar,” kata Cao. “Jika kita dapat memahami apa yang terjadi di bagian dalam bintang-bintang ini saat mereka bereksperimen dengan gaya magnet yang diperkuat geser, itu akan membawa ilmu pengetahuan ke arah yang baru.”