Ilmuwan Temukan Dua Bintang Raksasa Meledak Berurutan, Ungkap Misteri Jellyfish Nebula

WASHINGTON – Berbeda dengan Matahari yang merupakan bintang tunggal, sebagian besar bintang bermassa besar di alam semesta lahir berpasangan dalam sistem bintang ganda (binary system). Kedua bintang tersebut menghabiskan hidupnya terikat oleh gravitasi layaknya "pasangan kosmik". Namun, seperti halnya hubungan lainnya, ikatan itu tidak berlangsung selamanya.

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan menemukan bukti adanya dua bintang masif dalam satu sistem bintang ganda yang sama-sama kehabisan bahan bakar dan meledak sebagai supernova dalam rentang waktu yang relatif singkat. Masing-masing ledakan meninggalkan awan gas bercahaya yang dikenal sebagai nebula.

Salah satu nebula tersebut merupakan objek yang sudah lama dikenal di Galaksi Bima Sakti, yakni Jellyfish Nebula atau Nebula Ubur-ubur, yang dinamai karena bentuknya menyerupai ubur-ubur.

Dilansir dari Channel NewsAsia, berdasarkan lebih dari 16 tahun pengamatan menggunakan Teleskop Antariksa Sinar Gamma Fermi milik NASA, tim peneliti menemukan bukti adanya nebula kedua yang berada tidak jauh dari Jellyfish Nebula. Penemuan itu membantu menjelaskan bahwa Jellyfish Nebula sebenarnya merupakan bagian dari dua ledakan bintang dalam satu sistem yang sama.

Para peneliti meyakini Jellyfish Nebula, yang memiliki nama resmi IC 443, terbentuk ketika sebuah bintang dengan massa sekitar 15 hingga 25 kali lebih besar dari Matahari meledak di akhir siklus hidupnya.

Sementara itu, nebula kedua yang diberi nama G189.6+3.3 diperkirakan berasal dari ledakan bintang pendampingnya dalam sistem biner, yang massanya sedikitnya 20 kali lebih besar dibandingkan Matahari.

Selama hidupnya, kedua bintang tersebut diperkirakan memancarkan cahaya puluhan ribu kali lebih terang daripada Matahari. Setelah meledak, keduanya kemungkinan berubah menjadi bintang neutron, yaitu sisa inti bintang yang sangat padat.

Kedua nebula itu berada sekitar 6.000 tahun cahaya dari Bumi di rasi bintang Gemini. Satu tahun cahaya merupakan jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun, sekitar 9,5 triliun kilometer.

Evolusi Bintang

Penemuan ini dinilai memberikan kesempatan langka bagi ilmuwan untuk memahami evolusi sistem bintang ganda bermassa besar.

"Sistem ini memberikan kesempatan yang sangat langka untuk merekonstruksi seluruh sejarah evolusi bintang ganda bermassa besar, mulai dari kelahiran dan interaksi kedua bintang, dua ledakan supernova, hingga sisa-sisa yang ditinggalkannya," kata penulis utama penelitian, Miltiadis Michailidis, peneliti pascadoktoral di Departemen Fisika Universitas Stanford.

Hasil penelitian tersebut dipublikasikan pada Selasa dalam jurnal Nature Communications.

Menurut Michailidis, meskipun sebagian besar bintang masif lahir dalam sistem bintang ganda, belum pernah sebelumnya ditemukan pasangan bintang yang keduanya telah meledak sebagai supernova dan masih menyisakan jejak yang dapat diamati.

Bahkan, sebagian bintang bermassa besar diketahui lahir dalam sistem yang terdiri atas tiga bintang atau lebih.

Nebula yang ditinggalkan kedua supernova merupakan struktur gas panas yang terus mengembang, berisi partikel berenergi tinggi dan material antarbintang yang terdorong akibat dahsyatnya ledakan.

Hidup Singkat

Bintang-bintang bermassa besar memiliki siklus hidup yang jauh lebih singkat dibanding Matahari. Jika Matahari diperkirakan berumur sekitar 10 miliar tahun, bintang-bintang masif hanya bertahan selama beberapa juta tahun sebelum mengakhiri hidupnya dengan ledakan supernova.

"Sistem seperti ini dapat memberikan bukti observasi langsung mengenai bagaimana evolusi bintang bermassa besar dipengaruhi oleh keberadaan pasangan bintangnya, yang hingga kini masih menjadi salah satu pertanyaan terbesar dalam astrofisika bintang," ujar Michailidis.

Ia menambahkan bahwa selama ini pemahaman mengenai tahap akhir evolusi bintang sebagian besar masih bergantung pada model teoretis dan simulasi komputer.

Tim peneliti memperkirakan bintang yang membentuk nebula G189.6+3.3 meledak lebih dahulu. Ledakan tersebut menghancurkan sistem bintang ganda dan melempar bintang pendampingnya ke luar orbit.

Sekitar 20.000 hingga 110.000 tahun kemudian, bintang kedua juga mengalami ledakan supernova dan membentuk Jellyfish Nebula.

"Ledakan pertama memutus ikatan sistem biner, kemudian bintang pendamping yang masih bertahan terus bergerak di ruang angkasa hingga akhirnya ikut meledak," jelas Michailidis.

Sebelum hancur, kedua bintang diperkirakan mengorbit satu sama lain pada jarak yang sangat dekat, hanya beberapa kali lipat jarak Bumi ke Matahari. Kini, pusat kedua sisa supernova tersebut telah terpisah sejauh 30 hingga 50 tahun cahaya.

Saat sistem bintang ganda masih utuh, para ilmuwan menduga sempat terjadi proses transfer massa, yakni perpindahan material dari satu bintang ke bintang pasangannya.

Namun, hingga kini para peneliti belum dapat memastikan apakah ledakan bintang pertama secara langsung memicu ledakan bintang pendampingnya.

"Ketika supernova pertama terjadi, kemungkinan bintang kedua memang sudah berada di penghujung siklus hidupnya," kata Michailidis.