Para astronom telah menemukan bahwa supernova Tipe Ia, melalui interaksi dengan gas di sekitarnya, merupakan sumber baru debu kosmik, menantang keyakinan sebelumnya bahwa pembentukan debu hanya terjadi pada supernova keruntuhan inti. Penemuan ini memperluas pemahaman kita tentang pembentukan debu di galaksi elips, dan berpotensi merevisi pandangan kita tentang siklus materi kosmik. Kredit: SciTechDaily.com
Para astronom mengidentifikasi supernova Tipe Ia yang berinteraksi dengan gas sebagai sumber baru debu kosmik, sehingga memberikan wawasan tentang proses pembentukan debu di galaksi elips.
Debu kosmik—seperti debu di Bumi—terdiri dari kumpulan molekul yang terkondensasi dan saling menempel dalam butiran tunggal. Namun sifat sebenarnya dari penciptaan debu di alam semesta telah lama menjadi misteri. Namun kini, tim astronom internasional dari Tiongkok, Amerika Serikat, Chili, Inggris, Spanyol, dll., telah membuat penemuan signifikan dengan mengidentifikasi sumber debu yang sebelumnya tidak diketahui di alam semesta: supernova Tipe Ia yang berinteraksi dengan gas dari lingkungan.
Studi ini akan dipublikasikan di Astronomi Alam hari ini (9 Februari) dan dipimpin oleh Prof. Lingzhi Wang dari Pusat Astronomi Amerika Selatan di Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.
Supernova dan Formasi Debu
Supernova diketahui berperan dalam pembentukan debu, dan hingga saat ini, pembentukan debu hanya terlihat pada supernova keruntuhan inti—ledakan bintang masif. Karena supernova keruntuhan inti tidak terjadi di galaksi elips, sifat pembentukan debu di galaksi tersebut masih sulit dipahami. Galaksi-galaksi ini tidak tersusun dalam pola spiral seperti galaksi kita Bima Sakti tapi merupakan gugusan bintang raksasa. Studi ini menunjukkan supernova termonuklir Tipe Ia, sebuah ledakan katai putih bintang-bintang dalam sistem biner dengan bintang-bintang lain, mungkin menyebabkan sejumlah besar debu di galaksi-galaksi ini.
Para peneliti memantau supernova, SN 2018evt, selama lebih dari tiga tahun menggunakan fasilitas berbasis ruang angkasa seperti Teleskop Luar Angkasa Spitzer milik NASA dan misi NEOWISE, fasilitas berbasis darat seperti jaringan teleskop global Las Cumbres Observatory, dan fasilitas lainnya di Tiongkok, Selatan. Amerika, dan Australia. Mereka menemukan bahwa supernova menghantam materi yang sebelumnya dibuang oleh salah satu atau kedua bintang dalam sistem biner sebelum katai putih meledak, dan supernova tersebut mengirimkan gelombang kejut ke gas yang sudah ada sebelumnya.
Temuan dan Implikasi
Selama lebih dari seribu hari pemantauan supernova, para peneliti memperhatikan bahwa cahayanya mulai meredup secara drastis pada panjang gelombang optik yang dapat dilihat mata kita dan kemudian mulai bersinar lebih terang dalam cahaya inframerah. Ini tandanya debu tercipta di gas luar angkasa setelah mendingin setelah gelombang kejut supernova melewatinya.
“Asal usul debu kosmik telah lama menjadi misteri. “Studi ini menandai deteksi pertama proses pembentukan debu yang signifikan dan cepat dalam supernova termonuklir yang berinteraksi dengan gas sirkumbintang,” kata Prof. Wang, penulis pertama studi tersebut.
Studi tersebut memperkirakan bahwa sejumlah besar debu pasti dihasilkan oleh peristiwa supernova ini—jumlah yang setara dengan lebih dari 1% massa Matahari. Saat supernova mendingin, jumlah debu yang dihasilkan akan meningkat, mungkin sepuluh kali lipat. Meskipun pabrik debu ini tidak sebanyak atau seefisien supernova keruntuhan inti, supernova termonuklir yang berinteraksi dengan lingkungannya mungkin cukup banyak untuk menjadi sumber debu yang signifikan atau bahkan dominan di galaksi elips.
“Studi ini menawarkan wawasan tentang kontribusi supernova termonuklir terhadap debu kosmik, dan peristiwa serupa lainnya diperkirakan akan ditemukan di era James Webb Space Telescope (JWST),” kata Prof. Lifan Wang dari Texas A&M University, salah satu peneliti pertama. penulis penelitian. Teleskop Webb melihat cahaya inframerah yang sempurna untuk mendeteksi debu.
“Debu yang dihasilkan hanyalah gas yang menjadi cukup dingin untuk mengembun,” kata Prof Andy Howell dari Las Cumbres Observatory dan University of California Santa Barbara. Howell adalah Penyelidik Utama Proyek Supernova Global yang datanya digunakan dalam penelitian ini. “Suatu hari nanti debu akan mengembun menjadi planetesimal dan akhirnya menjadi planet. Ini adalah penciptaan yang dimulai kembali setelah kematian bintang. Sangat menarik untuk memahami hubungan lain dalam siklus hidup dan mati di alam semesta.”
Referensi: “Debu yang baru terbentuk di lingkungan luar angkasa SN Ia-CSM 2018evt” 9 Februari 2024, Astronomi Alam.
DOI: 10.1038/s41550-024-02197-9
NewsRoom.id
