“Betelbuddy" Dapat Mengubah Prediksi Supernova Betelgeuse

Penelitian terkini menunjukkan bahwa bintang Betelgeuse mungkin memiliki pendamping tersembunyi yang dikenal sebagai "Betelbuddy". Pendamping ini dapat bertanggung jawab atas pola kecerahan dan keredupan Betelgeuse yang tidak biasa.

Betelgeuse merupakan bintang yang sedang menuju kematian atau mengalami supernova. Para ilmuwan sedang memikirkan kembali kapan waktu terjadinya ledakan sebuah bintang yang berjarak 640 tahun cahaya dari Bumi itu.

Sebuah penemuan terkini membuka kemungkinan baru, termasuk gagasan bahwa Betelbuddy mungkin merupakan bintang muda atau bahkan sesuatu yang lebih eksotis seperti bintang neutron. Para peneliti sedang berupaya untuk mengkonfirmasi keberadaan Betelbuddy, yang dapat secara dramatis mengubah apa yang diketahui tentang Betelgeuse dan ledakannya pada akhirnya.

Waktu kapan bintang Betelgeuse akan meledak menjadi supernova telah menjadi topik perdebatan di antara para ilmuwan, sebagian besar didasarkan pada pola kecerahan dan keredupannya. Namun, penelitian baru, termasuk kontribusi dari seorang profesor Universitas Wyoming (UW), menunjukkan bahwa cahaya bintang yang berdenyut ini mungkin dipengaruhi oleh bintang pendamping yang dijuluki Betelbuddy atau Sobat Betel.

"Makalah ini mengusulkan pendamping baik bintang atau objek mirip bintang bagi Betelgeuse, yang berarti Betelgeuse adalah sistem biner. Kami menyebutnya alpha Orionis B (Betelgeuse lebih dikenal sebagai Alpha Orionis) atau BetelBuddy," kata Meridith Joyce, asisten profesor di fakultas Fisika dan Astronomi UW.

"Pendamping tersebut belum pernah terdeteksi selama observasi, tetapi kami tahu, dari perilaku pulsasi Betelgeuse, bahwa pendamping itu pasti ada," tutur Joyce. "Berdasarkan batasan orbit, pendamping itu harus berada di bawah massa tertentu, yang kami katakan sekitar dua kali massa Matahari," imbuh dia.

Joyce lalu menguraikan bahwa berdasarkan argumen statistik, kemungkinan besar pendamping ini adalah bintang muda yang mirip dengan Matahari, tetapi mungkin saja pendamping itu adalah sesuatu yang lebih eksotis seperti bintang neutron. Jika itu adalah bintang neutron, penemuan itu akan sangat luar biasa.

Joyce adalah salah satu penulis makalah berjudul A Buddy for Betelgeuse: Binarity As the Origin of the Long Secondary Periods in An Orionis yang dipublikasikan di The Astrophysical Journal, sebuah jurnal akses terbuka yang dikhususkan untuk perkembangan, penemuan, dan teori terkini dalam astronomi dan astrofisika. Makalah tersebut diharapkan akan dipublikasikan di jurnal tersebut menjelang akhir November.

Jared Goldberg, seorang Flatiron Research Fellow di Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics adalah penulis utama makalah tersebut dan yang menamai bintang pendamping tersebut. László Molnár, seorang asisten peneliti di Konkoly Observatory, yang merupakan bagian dari HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, yang berlokasi di Budapest, Hungaria, adalah penulis lain dari makalah tersebut.

Dampak Kecerahan

Betelgeuse adalah bintang raksasa merah yang kecerahannya sekitar 100.000 kali lebih terang dari Matahari dan volumenya lebih dari 400 juta kali lebih besar dari Matahari. Bintang tersebut saat ini sedang mendekati akhir masa hidupnya.

Ketika Betelgeuse nantinya mati, ledakan yang dihasilkan akan cukup terang untuk dilihat pada siang hari selama beberapa pekan, menurut makalah tersebut. Penelitian tersebut menemukan bahwa Betelbuddy bertindak seperti bajak salju saat mengorbit Betelgeuse, menyingkirkan debu yang menghalangi cahaya dan untuk sementara membuat Betelgeuse bintang paling terang ke-10 di langit malam.

"Ada banyak minat pada sistem bintang yang satu atau lebih komponennya sangat besar, karena sistem ini kemungkinan merupakan cikal bakal peristiwa eksotis atau berenergi tinggi," kata Joyce. "Betelgeuse adalah bintang masif sekitar 16 kali massa Matahari dan, meskipun kami pikir kemungkinan besar pendampingnya adalah bintang muda 'biasa,' ada kemungkinan pendampingnya adalah bintang neutron," imbuh dia.

Joyce lalu menerangkan bahwa Betelgeuse cukup masif untuk mengalami ledakan supernova dan, ketika itu terjadi, ia akan meninggalkan bintang neutron, yang lebih mungkin terjadi, atau lubang hitam, yang lebih kecil kemungkinannya pada massa ini. "Yang tersisa adalah sistem biner bintang neutron-bintang neutron, yang penggabungannya menghasilkan gelombang gravitasi," tutur dia.

Detak jantung (heartbeat) ini dianggap penting karena itulah yang digunakan para ilmuwan untuk menentukan kapan Betelgeuse akan menjadi supernova. Salah satu detak jantung ini adalah mode fundamental Betelgeuse atau pola kecerahan dan peredupannya yang melekat pada bintang itu sendiri. Jika mode fundamental bintang adalah detak jantungnya dalam skala panjang, maka Betelgeuse bisa saja meledak lebih cepat dari yang diperkirakan.

Namun, jika mode fundamentalnya adalah detak jantungnya dalam skala pendek, seperti yang ditunjukkan oleh beberapa penelitian, maka detak jantungnya yang lebih panjang adalah fenomena yang disebut periode sekunder panjang (long secondary period/LSP). Kecerahan dan peredupan yang lebih lama ini disebabkan oleh sesuatu yang berada di luar bintang.

Hingga saat ini para ilmuwan masih belum memiliki jawaban pasti mengenai apa sebenarnya yang menyebabkan LSP, tetapi satu teori utama adalah bahwa LSP muncul ketika sebuah bintang memiliki pendamping yang mengitarinya dan menerobos debu kosmik yang dihasilkan dan dikeluarkan oleh bintang tersebut. Debu yang dipindahkan mengubah seberapa banyak cahaya bintang yang mencapai Bumi, mengubah kecerahan bintang yang tampak.

"Setelah menunjukkan bahwa periode panjang ini, yang dikenal sebagai LSP, didorong oleh sesuatu selain variasi tekanan di lapisan luar Betelgeuse, pertanyaan yang muncul secara alami adalah: 'Lalu apa yang mendorong LSP?'" kata Joyce.

Selama penelitian, Joyce melakukan sebagian besar analisis mengenai hipotesis alternatif untuk sinyal LSP. Ia menyelidiki konveksi, mode aneh, mode gravitasi, magnetisme, rotasi, dan kesalahan identifikasi LSP versus mode fundamental sebagai kemungkinan penjelasan untuk periode 5,5 tahun atau 2.100 hari Betelgeuse.

Goldberg menambahkan, masing-masing teori ini memiliki setidaknya satu kelemahan mendasar yang mencegahnya jadi penjelasan yang layak untuk LSP, sehingga hanya bineritas yang jadi satu-satunya kemungkinan.

"Tidak ada hal lain yang masuk akal," kata dia. "Pada dasarnya, jika tidak ada Betelbuddy, maka itu berarti ada sesuatu yang jauh lebih aneh yang terjadi; sesuatu yang mustahil dijelaskan dengan fisika saat ini,"imbuh dia. hay/I-1