Percampuran Gravitasi Pengamatan Kepler Bintang Dwarf

Bintang Katai Putih

Teleskop ruang angkasa NASA Kepler telah menyaksikan efek dari sebuah bintang mati mencampur cahaya bintang pendamping. Temuan antara deteksi pertama fenomena ini merupakan hasil dari teori umum relativitas Einstein dalam biner, atau sistem ganda bintang.

Bintang Mati, disebut white dwarf, adalah inti yang terbakar keluar dari apa yang digunakan untuk menjadi bintang seperti matahari kita. Hal ini terkunci dalam sebuah gerakan orbit dengan mitranya, bintang "kurcaci Merah" kecil . Sementara kerdil putih kecil secara fisik lebih kecil dari katai merah, itu lebih besar.

"Kerdil putih ini adalah tentang ukuran Bumi namun memiliki massa matahari," kata Phil Muirhead dari California Institute of Technology, Pasadena, penulis temuan yang akan diterbitkan April 20 dalam Astrophysical Journal. "Ini sangat besar dan kuat bahwa katai merah, meskipun lebih besar dalam ukuran fisik, berputar-putar di sekitar kerdil putih."

Tugas utama Kepler adalah untuk memindai bintang untuk mencari planet yang mengorbit. Sebagai planet pengembara, mereka memblokir cahaya bintang dalam jumlah kecil, yang bisa dilihat oleh detektor sensitif Kepler .

"Teknik ini setara dengan bercak loak pada bola lampu 3.000 mil jauhnya, kira-kira jarak dari Los Angeles ke New York City," kata Avi Shporer, co-penulis studi ini, juga dari Caltech.

Muirhead dan rekan-rekannya secara teratur menggunakan data publik Kepler untuk mencari dan mengkonfirmasi planet di sekitar bintang yang lebih kecil, para kurcaci merah, juga dikenal sebagai M dwarf. Bintang-bintang tersebut lebih dingin dan lebih merah dari matahari kuning kami. Ketika tim pertama melihat data Kepler untuk target disebut KOI-256, mereka pikir mereka melihat sebuah planet gas raksasa besar gerhana katai merah.



"Kami melihat apa yang tampaknya menjadi dips besar dalam cahaya dari bintang, dan diduga itu dari planet raksasa, kira-kira seukuran Jupiter, melintas di depan," kata Muirhead.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang sistem bintang, Muirhead dan rekan-rekannya berpaling ke Teleskop Hale di Palomar Observatory di dekat San Diego. Menggunakan teknik yang disebut kecepatan radial, mereka menemukan bahwa kurcaci merah bergoyang-goyang putar seperti gasing berputar. Goyangan itu terlalu besar disebabkan oleh tarikan dari planet. Itu adalah ketika mereka tahu mereka sedang melihat white dwarf besar lewat di belakang katai merah, daripada lewat gas raksasa di depan.

Tim juga memasukkan pengukuran ultraviolet KOI-256 diambil oleh Galaxy Evolution Explorer (GALEX), teleskop ruang angkasa NASA sekarang dioperasikan oleh California Institute of Technology di Pasadena. Pengamatan GALEX, yang dipimpin oleh Cornell University, Ithaca, NY, merupakan bagian dari program berkelanjutan untuk mengukur aktivitas ultraviolet di semua bintang di lapang pandang Kepler, indikator potensi layak huni untuk planet dalam sistem. Data ini mengungkapkan katai merah sangat aktif, konsisten dengan menjadi "berputar" dengan orbit katai putih yang lebih masif.

Para astronom kemudian kembali ke data Kepler dan terkejut oleh apa yang mereka lihat. Ketika kerdil putih lewat di depan bintangnya, gravitasi menyebabkan cahaya berbelok dan mencerahkan oleh efek terukur.

"Hanya Kepler bisa mendeteksi hal yang kecil ini, efeknya kecil," kata Doug Hudgins, ilmuwan program Kepler di Markas NASA, Washington. "Tapi dengan deteksi ini, kita menyaksikan teori umum relativitas Einstein bermain dalam sistem bintang yang jauh."

Salah satu konsekuensi dari teori umum relativitas Einstein adalah gravitasi lengkungan cahaya. Para astronom secara teratur mengamati fenomena ini, sering disebut gravitasi lensing, di galaksi kita dan seterusnya. Sebagai contoh, cahaya dari galaksi yang jauh dapat menjadi bengkok dan diperbesar oleh materi di depannya. Ini mengungkapkan informasi baru tentang materi gelap dan energi gelap, dua bahan misterius di alam semesta kita.

Lensing gravitasi juga telah digunakan untuk menemukan planet baru dan berburu planet mengambang bebas.

Dalam studi Kepler baru, ilmuwan menggunakan lensa gravitasi untuk menentukan massa katai putih. Dengan menggabungkan informasi ini dengan semua data yang mereka diperoleh, para ilmuwan juga mampu mengukur secara akurat massa katai merah dan ukuran fisik dari kedua bintang. Data Kepler dan teori relativitas Einstein telah bersama-sama menyebabkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana bintang biner berkembang.

courtesy by NASA