Galaksi tempat kematian bintang tidak untuk bintang S6 S2 dan 4714


Science | 28 February 2021


Ditengah galaksi Bima Sakti adalah tempat ekstrem Februari 2021.
Lingkungan yang keras atau ekstrom, dalam pengertian astronomis, merupakan kondisi langka yang dapat menjelaskan banyak hal tentang alam semesta kita.
Salah satu tempat ekstrem yang suka dipelajari para astronom adalah pusat galaksi Bima Sakti kita.

Astronom dari Center for Astrophysics (CfA) di Harvard telah menemukan katalog baru dari beberapa area paling intens di dekat inti galaksi.
Mereka berharap hal itu akan meningkatkan pemahaman kita tentang wilayah potensial pembentukan bintang ini - dan membantu menjelaskan mengapa begitu sedikit bintang yang benar-benar dapat lahir di dalamnya.

Area galaksi yang mereka teliti, yang dikenal sebagai "Central Molecular Zone / zona molekul pusat" (CMZ), memanjang 1600 tahun cahaya dan wilayah paling dekat dengan lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti.
Kira-kira 16 kali jarak matahari ke lubang hitam.

Awan gas molekuler terbentuk dari medan magnet, radiasi, dan bahkan tekanan dan suhu yang lebih tinggi. Awan tersebut memiliki massa setara 60 juta massa matahari.

Central Molecular Zone

Jenis kondisi ekstrim ini menjadi tempat yang ideal untuk pembentukan bintang, meskipun ada beberapa tahap evolusi yang harus dilalui dari kumpulan awan gas molekul sebelum menjadi sebuah bintang atau bola fusi nuklir.

Pertama, gas molekuler harus membentuk "gumpalan" dengan diameter antara 1 dan 10 tahun cahaya. Jika bahan cukup bertambah menjadi rumpun tertentu, gas tersebut dapat melanjutkan ke tahap berikutnya, di mana ia membentuk apa yang dikenal sebagai gumpalan "inti".
Inti berukuran sekitar 10% dari ukuran rumpun yang lebih luas, tetapi mengandung semua bahan yang sama, karena itu memiliki suhu dan tekanan yang jauh lebih tinggi. Inti gas kemudian terkadang melahirkan bintang.

Gambar diatas menunjukkan dua daerah pembentuk bintang paling padat di pusat galaksi - Arches dan Quintuplet Cluster.


The Arches (L) dan Quintuplet Cluster (R) adalah dua konsentrasi tertinggi bintang muda di Bima Sakti.
Kedua cluster bintang tersebut hanya berjarak sekitar 100 tahun cahaya dari pusat galaksi, dan tepat di tengah CMZ.

Dibawah ini gambar dati Musteng 2 milik Greenbank Observatory teleskop radio (2019)
Central Molecular Zone Musteng 2

Masuk lebih jauh ke dalam inti galaksi.

Bintang S4714 dan bintang S6 Agustus 2020

Bintang S6 yang mengorbit ke lubang hitam di tengah galaksi kita Bima Sakti. Diperkirakan hanya berjarak 3 miliar km dari lubang hitam yang menjadi inti galaksi Bima Sakti, lebih dekat dari jarak planet Neptunus ke Matahari. Dapat dikatakan amat sangat dekat, dan massa bintang tertarik oleh kekuatan supermasif gravitasi.
Tetapi bintang tersebut lolos dan tidak jatuh tertarik ke lubang hitam.
Ketika bintang yang diberi nomor S6 melintas semakin dekat, bintang tertarik semakin cepat mencapai 6,7% kecepatan cahaya.

Satu bintang disebut S4714 memiliki orbit yang sama seperti bintang S6 dan S2.
Tetapi orbit bintang S4714 menjadi sangat elips bahkan lintasannya lebih dekat dibanding bintang S6 dan S2 ke arah lubang hitam supermasif.

Bintang S6 ketika melintas dekat ke lubang hitam, kecepatannya meningkat mencapai 6,7% dari kecepatan cahaya.
Tetapi bintang S4714 lebih cepat lagi, tertarik dan terlempar kembali dengan kecepatan 8% kecepatan cahaya.

Agaknya sulit bagi membayangkan sebuah bintang besar dapat melintas dengan kecepatan 24.000km perdetik.
Setara sebuah bintang yang terlempar dari jarak Bumi ke Bulan dengan waktu 16 detik saja, dibanding 3 hari waktu tempuh kecepatan roket Apollo ke bulan.



Karena orbit bintang S4714 memiliki bentuk elips, walau terbang begitu cepat mengorbit ke lubang hitam.
Membutuhkan waktu 12 tahun untuk satu kali putaran, tentu ini skala kosmos ketika ukuran tidak ada yang kecil.
Cahaya bintang S4714 sangat redup untuk diamati. Walau mengunakan instrumen teleskop inframerah yang tercanggih saat ini.

Butuh waktu membuktikan lebih detil, apa yang dapat dilihat dengan bintang S4714. Setidaknya menunggu teleskop raksasa selesai dibangun.
Astronom membutuhkan data seperti mengukur massa bintang.
Mengapa bintang tersebut masih utuh walau sudah tertarik dan terlempar begitu cepat.
Seperti apa massa dari bintang bintang di tengah galaksi.

Dan menghitung bagaimana massa bintang dapat lolos dari kekuatan gravitasi lubang hitam, dan masih mengorbit ditengah galaksi, atau memiliki bobot dan lintasan yang tepat.
Kata akhirnya beberapa bintang di tengah galaksi ternyata banyak yang selamat dan lolos tertarik ke dalam lubang hitam.


Bintang S6 dan Bintang 4714 di tengah galaksi

Dari posisi pengamatan bintang yang mengorbit di lubang hitam. Setidaknya ada yang sangat dekat, 25 bintang ditemukan berada di sekitar lubang hitam supermasif Sag.A.

Bintang S2 April 2015

Nasa mengunakan spektroskopi teleskop array atau NuStar, melihat sesuatu yang unik ditengah galaksi.

Terlihat ada energi tinggi yang hanya terlihat dalam radiasi X-ray (berwarna ungu) di tengah galaksi. Benda apa itu.

Sebuah galaksi memiliki kepadatan jumlah bintang di bagian tengah, sedangkan sisi luar relatif lebih sedikit. Banyak bintang ukuran besar ternyata sangat dekat mengorbit dengan inti galaksi yaitu lubang hitam atau black hole. Disana bahkan bergejolak dan memancarkan energi sinar X.

Seperti penemuan tahun 2014 lalu. Terdapat benda seperti gas atau G2 yang terlempar oleh gravitasi lubang hitam.

Penemuan baru tentang misteri cahaya X-ray menunjukan disana menjadi tempat kematian bintang besar atau bintang yang sudah sekarat. Peneliti mengamati di tengah galaksi dengan area seluas 12 x 12 pc (panjangnya sekitar 36 tahun cahaya persegi). Peneliti Kerstin Perez menemukan adanya bekas atau tanda energi sinar X besar muncul disana dan baru ditemukan sekarang. Karena posisi lubang hitam ke Bumi jaunhnya mencapai puluhan ribu tahun cahaya.

Darimana munculnya radiasi tersebut, ada beberapa kemungkinan.
Bisa disebabkan 2 bintang kembar  tetapi satu bintang mati tertelan oleh bintang lain. Ketika isi bintang diambil oleh bintang di sebelahnya dan dilemparkan kembali ke ruang hampa, sehingga terlihat menampakan cahaya sinar X.

Bisa saja penyebab munculnya sinar X di tengah galaksi disebabkan bintang kerdil yang mati, karena bintang seperti ini juga memproduksi radiasi X-ray yang lebih tinggi dari biasanya atau bentuknya seperti bintang Neutron.
Analisa lain, sinar X disana berasal dari partikel yang disebut sinar kosmik, yang mengalir dari sebuah objek. Bisa saja berasal dari lubang hitam sendiri.

Apa yang terjadi di tengah galaksi. Seperti bintang Zombie, artinya bintang yang dahulunya berukuran besar disana akhirnya mati lebih cepat. Kadang menelan bintang lain.

Sekarang setelah gejolak pembentukan galaksi kita Bima Sakti, tepian galaksi relatif lebih tentram, bintang yang damai, planet dengan orbit tetap.
Tetapi di bagian dalam galaksi masih terus bergejolak, karena banyak bintang besar dan bintang mati saling tarik menarik.

Dibawah ini hasil dari teleskop NuStar. Foto dari teleskop NuStar menunjukan gambar berwarna ungu.

X-Ray Radiaton center Milkyway

Dari informasi diatas, kita dapat belajar mengenai isi galaksi kita kata Perez.

Bahwa semakin dekat ke tengah galaksi, kondisinya menjadi ekstrem.

Sementara manusia beruntung bisa hidup di lengan galaksi dan relatif jauh dari inti galaksi kita sendiri.
Lubang hitam memang unik, karena benda tersebut tidak memancarkan cahaya dan tidak memantulkan cahaya.

Agustus 2017
ESO mengamati gerakan bintang yang ada di tengah galaksi, memiliki orbit elips dan ekstrem.



Lebih dari 100 tahun setelah teori Relativitas Umum di uji. Peneliti ESO mengatakan teori tersebut memang benar, dan jauh lebih ekstrem.
Bukti ada dengan melihat letaknya di pusat galaksi kita yaitu Sagitarius A.

Mengunakan teleskop VLT dan sumber lain, peneliti menganalisa yang dikumpulkan 20 tahun lalu.
Disana terdabat sebuah bintang disebut S2, dan gerakananya tidak sesuai dengan hukum Newton.

S2 adalah salah satu dari 15 bintang yang mengorbit (mengitari) langsung ke lubang hitam. Menjadi bintang dengan lintasan orbit paling dekat dari seluruh isi bintang di galaksi.

Posisi bintang S2 di tengah galaksi Bima Sakti

Dengan orbit elips, bintang S2 hanya membutuhkan waktu 15 tahun sekali untuk mengelilingi lubang hitam. Terlalu lama, sebenarnya tidak.

Bahkan bintang tersebut bergerak amat ekstrim dan begitu cepat, karena tertarik oleh gravitasi lubang hitam dan kembali terlempar dan tertarik kembali dalam orbit.

Yang lebih menarik lagi, orbit bintang S2 pada tahun 2018 akan melintas dengan perkiraan jarak paling dekat.

Orbit bintang S2 dengan orbit sangat ekstrem dan jaraknya dekat
dengan lubang hitam

Video dibawah ini direkam oleh teleskop VLT. Mengunakan instrumen Gravity, Sinfoni dan Naco. Dipublikasi Juli 2018
Bila dicermati ada sebuah cahaya putih yang disebut bintang S2, video dalam hitungan detik ini adalah pegerakan bintang bintang di tengah galaksi, dan direkam selama 20 tahun untuk membentuk orbit bintang.

Gerakan bintang perlahan lalu menjadi sangat cepat.
Tertarik oleh gravitasi lubang hitam mencapai kecepatan 3% cahaya.



Mengamati benda yang jaraknya 26.000 tahun cahaya jauhnya dari Bumi tidak mudah, dan disana adalah pusat galaksi Bima Sakti. Ditengah galaksi kita terdapat sebuah lubang hitam supermasif dengan bobot massa sebesar 4 juta kali matahari.

Peneliti akan mengumpulkan data dengan peralatan khusus dengan instrumen GRAVITY yang dipasangkan pada teleskop VLT. Dan mengukur lebih tepat dari gerakan bintang tersebut. Atau menjawab seberapa cepat bintang tersebut bergerak.

Pengukuran terbaru dilakukan pada tahun 2018, dan secara tepat apakah bintang S2 yang akan melintas di dekat lubang hitam nantinya dapat lolos dari daya tarik lubang hitam.

Bintang S2 disebutkan adalah bintang biner. Dan salah satunya memiliki ukuran 15x lebih masif dari matahari kita. Peneliti mengatakan sangat baik, karena cahaya bintang lebih cerah tersebut akan lebih mudah diteliti,

Tahun 2017 astronomi di Chili melaporkan bintang S2 bergerak dengan kecepatan 24 juta km perjam. Menjadi bintang dengan pergerakan tercepat yang ada di galaksi kita.

Mei 2018
Perhitungan awal angka kecepatan bintang tersebut mencapai 2,5% kecepatan cahaya. Kecepatan pergerakan bintang diakibatkan gravitasi dari lubang hitam. Dan orbit bintang S2 membentuk seperti garis telur, atau elips. Perlu dibayangkan sebuah benda dengan ukuran puluhan kali lebih besar dari matahari dapat bergerak diatas 1% kecepatan cahaya.

Tim astronom Devin Chu dan rekannya mahasiswa UCLA melakukan perhitungan kembali dari data lama. Bintang tersebut sebenarnya sendiri dan bukan bintang Biner.

Bintang S2 memiliki orbit diameter sekitar 300 miliar km. Terlihat sangat jauh, tapi ini skala bintang yang melintas di dekat lubang hitam yang berada di inti galaksi. Boleh dibilang jaraknya amat dekat di skala ini.

Ketika bintang S2 mendekat, jaraknya semakin pendek hanya 18 miliar km saja. Artinya bintang akan melintas amat sangat dekat ke lubang hitam yang memiliki massa 4,15 juta kali massa matahari kita.

Dan jarak yang disebutkan 18 miliar km adalah jarak 4x dari Neptunus ke Matahari. Apakah bintang S2 akan lolos dari gaya tarik gravitasi lubang hitam

Bagaimana peneliti melihat gerakan bintang S2 dan hubungan dengan teori relativitas. Ketika bintang semakin dekat ke lubang hitam, maka bintang akan kehilangan energi yang disebut gravitasi Redshift. Cahaya dari bintang akan ikut bergeser menjadi merah tua, sekitar 200km perdetik.

Ini menjadi perhitungan gravitasi yang teruji oleh kekuatan alam. Kami telah menunggu selama 16 tahun dan ingin melihat seperti apa bintang S2 nanti dapat terlihat.
Apakah bintang mengikuti teori Einstein, atau bintang malah menentang hukum fisika yang ada.

Akhirnya terjawab.
Bintang S2 berhasil lolos oleh gaya tarik gravitasi lubang hitam di inti galaksi. Dan berhasil melintas dengan orbit seperti biasa. Tetapi kecepatan bintang tersebut menjadi luar biasa.

Tahun 2010. Orbit terjauh bingang S2 akan bergerak dengan kecepatan 1,7 juta km perjam (0,15% kecepatan cahaya), ketika titik terjauh
Tahun 2016. Kecepatan bintang meningkat mencapai 7.5 juta km perjam (0,69% kecepatan cahaya), setelah 1/4 orbit
Tahun 2018. Kecepatan bintang mencapai tingkat maksimum akibat sangat dekat dengan lubang hitam. Dengan kecepatan > 25 juta km perjam (3% kecepatan cahaya)

Bintang S2 berhasil terlempar keluar kembali, dengan kecepatan hampir mendekati 7000km perdetik, setara 3% kecepatan cahaya.
Teori Einstein kembali benar. Ketika sebuah bintang melintas di dekat gravitasi sangat kuat. Seperti cahaya bintang S2, begitu dekatnya maka akan terlihat benda tersebut kehilangan energi. Disisi lain, cahaya akan berusaha bergerak melalui gravitasi yang sangat besar dari kekuatan lubang hitam.

Walau pengamatan bintang S2 yang berjarak 26.000 tahun cahaya dari Bumi. Bintang yang di analisa sebenarnya sudah terjadi 26.000 tahun lalu. Dimana peradaban manusia modern belum ada di bumi.

Satu teori Einstein menjadi bukti. Ketika bintang yang dilihat dari Bumi relatif berwarna putih.
Ketika melintas dengan kecepatan tinggi, akibat tertarik oleh gravitasi lubang hitam.
Semakin cepat bintang melintas mencapai 3% kecepatan cahaya. Warna bintang yang diamati di Bumi berubah warna cenderung lebih kuning.

Teori Einstein kembali terbukti. Ketika sebuah benda tertarik oleh gravitasi yang sangat kuat seperti lubang hitam supermasif ini.
Cahaya bintang juga dapat tertarik oleh gravitasi.
Terlihat ketika bintang melintas semakin dekat dan jarak paling dekat sampai pada jarak 20 miliar km
Cahaya bintang berwarna putih berubah menjadi kuning.
Bintang S2 berhasil lolos dari gravitasi BlackHole, dan akan kembali mengorbit selama 16 tahun ke titik yang sama.

Kecepatan dan cahaya bintang S2 ketika melewati lubang hitam
supermasif



+ www.keckobservatory.org/recent/entry/S02_Single

Juli 2018
Pusat Galaksi Bima Sakti kita, yang berjarak 26.000 tahun cahaya, memiliki lubang hitam sebesar satu juta matahari, dikelilingi oleh bintang-bintang yang sangat padat dan awan terang.

Kepadatan bintang di wilayah terdalam Milky Way mencapai satu juta kali lebih besar daripada di bagian galaksi kita. Wilayah ini mengandung kondisi ekstrim dan tidak biasa yang mempengaruhi jenis bintang yang berada di sana. Kerapatan bintang dan awan menciptakan pola streaming. Ada kelompok-kelompok bintang besar besar yang tidak dapat ditemukan di luar wilayah itu. Lingkungan radiasi sangat intens berada di pusat galaksi.

Citra dekat-inframerah (Hubble) menunjukkan simpul-simpul tepi awan dan emisi yang menandai bidang galaksi kita.

Citra inframerah-tengah (Spitzer) menyoroti awan gas dan debu dan bintang membentuk daerah.
Citra X-ray (Chandra) melacak bintang-bintang yang paling berkilau dan kuat di daerah yang secara mencolok mengungkap wilayah pusat galaksi itu sendiri - termasuk lubang hitam juta-matahari di pusat galaksi kita.
Selain itu, beberapa lokasi pemancar sinar X lainnya dapat dilihat, terkait dengan gugusan bintang yang sangat besar.





Peneliti mendapatkan kecepatan bintang S2 pada Mei 2018 tertarik oleh gravitasi lubang hitam superamasif

Berita terkait
Tata surya Trappist terlihat ada 7 planet. Tapi hanya 3 planet berada di zona habitat. Apakah bintang yang lebih kecil membuat planet layak huni. Peneliti mengatakan itu hanya salah satu faktor, komposisi planet terlihat mirip dengan beberapa kemungkinan interior mantel planet

Bila melihat cahaya matahari di Bumi, apakah sama seperti di planet lain. Cahaya matahari berinteraksi dengan molekul di setiap planet. Di Bumi cahaya biru akan mendominasi di siang hari, dan kuning serta biru lain ketika matahari terbenam. Apakah yang dilihat di planet lain sama.



Teleskop Karl G. Jansky, Very Large Array (VLA) dan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mempelajari ratusan bintang muda yang baru lahir dan terlihat dikelilingi cincin debu dan gas. Di tengah gambar yang di pelajari sebenarnya cikal bakal dari ratusan tata suya baru. Bintang baru saja lahir atau bayi bintang, dan terlihat di masa mendatang akan muncul planet

Astronom membuat sebuah gambar dengan observasi dari teleskop radio. Dimana gambar setiap titik ini adalah gambar galaksi yang sangat jauh. Dan belum pernah terditeksi sebelumnya. Bagaimana setiap titik ini di dapat. Foto tentang galakasi ini diabadikan dari teleskop radio South African Radio Astronomy Observatory MeerKAT.

Inlah penyebab mengapa bintang sedang menjadi ukuran raksasa. Ketika gugus bintang dapat mencapai jumlah 1 juta bintang. Sebagian besar bintang lahir dalam periode yang sama. Uniknya bintang di  Large Megallanic Cluster muncul bintang besar dan usianya muda. Mengapa bintang tersebut ada disana. Peneliti memberi 2 pendapat.

Nama Nebula Lagoon selain M8 atau Messier 8 disebut dengan NGC6523, membentang sampai 110 x 50 tahun cahaya. Disana terdapat bintang tipe O yang panas. Dan memancarkan cahaya ultraviolet, dari cahaya bintang memanaskan serta ionisasi kumpulan debu dan gas. Foto terbaru dari teleskop Speculoos

Galaksi NGC 1277 memiliki ukuran 1/4 dari Bima Sakti. Yang lebih aneh lagi, inti galaksi di tengah terdapat sebuah lubang hitam supermasif.  Ini isi semuanya hanya lubang hitam, dan dapat menjadi objek penelitian dimana kelas baru tipe galaksi.



Peneliti mengatakan ada hubungan antara magnetik bintang dengan sinar X yang dipancarkan. Ketika bintang berusia muda, mereka masih aktif secara magnetis, dan membuat putaran bintang lebih cepat. Seiring jalan, bintang mulai kehilangan energi rotasi.




No popular articles found.