Astronom menggunakan cahaya dari sumber sinar-X untuk mempelajari awan bintang terdekat

Anonim

Sebuah snapshot dari siklus hidup bintang telah ditangkap dalam potret baru dari Chandra X-ray Observatory NASA dan Smithsonian's Submillimeter Array (SMA). Awan yang melahirkan bintang-bintang telah diamati untuk mencerminkan sinar-X dari Cygnus X-3, sumber sinar-X yang dihasilkan oleh sistem di mana bintang masif perlahan-lahan dimakan oleh lubang hitam atau bintang neutron pendampingnya. Penemuan ini memberikan cara baru untuk mempelajari bagaimana bentuk bintang.

Pada tahun 2003, para astronom menggunakan visi X-ray resolusi tinggi Chandra untuk menemukan sumber misterius emisi sinar-X yang terletak sangat dekat dengan Cygnus X-3. Pemisahan dua sumber ini di langit setara dengan lebar satu sen pada jarak 830 kaki. Pada 2013, para astronom melaporkan bahwa sumber baru itu adalah awan gas dan debu.

Dalam istilah astronomi, awan ini agak kecil - sekitar 0, 7 tahun cahaya dengan diameter. Astronom menyadari bahwa awan ini bertindak sebagai cermin, mencerminkan beberapa sinar-X yang dihasilkan oleh Cygnus X-3 menuju Bumi.

"Kami menjuluki objek ini sebagai 'Teman Kecil' karena itu adalah sumber sinar-X yang redup di samping sumber yang sangat terang yang menunjukkan variasi X-ray yang sama, " kata Michael McCollough dari Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics (CfA) di Cambridge, Massachusetts, yang memimpin studi terbaru tentang sistem ini.

Pengamatan Chandra yang dilaporkan pada tahun 2013 menunjukkan bahwa Little Friend memiliki massa antara dua dan 24 kali dari Matahari. Ini menunjukkan bahwa awan itu adalah "Bok globule, " awan kecil yang padat tempat bintang-bintang bayi dapat dilahirkan. Namun, lebih banyak bukti dibutuhkan.

Untuk menentukan sifat Teman Kecil, para astronom menggunakan SMA, serangkaian delapan antena radio di atas Mauna Kea di Hawaii. SMA menemukan molekul karbon monoksida, petunjuk penting bahwa Teman Kecil memang adalah globule Bok. Juga, data SMA mengungkapkan adanya jet atau aliran keluar dalam Teman Kecil, indikasi bahwa bintang telah mulai terbentuk di dalam.

"Biasanya, para astronom mempelajari gumpalan Bok dengan melihat cahaya tampak yang mereka hancurkan atau emisi radio yang mereka hasilkan, " kata rekan penulis Lia Corrales dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, Mass. "Dengan Little Friend, kita dapat memeriksa ini kepompong interstellar dengan cara baru menggunakan X-rays - pertama kalinya kami dapat melakukan ini dengan globule Bok. "

Pada perkiraan jarak hampir 20.000 tahun cahaya dari Bumi, Little Friend juga merupakan globule Bok yang paling jauh belum terlihat.

Sifat-sifat Cygnus X-3 dan kedekatannya dengan Little Friend juga memberikan kesempatan untuk membuat pengukuran jarak yang tepat - sesuatu yang seringkali sangat sulit dalam astronomi. Sejak awal 1970-an, para astronom telah mengamati variasi 4, 8 jam reguler di X-ray dari Cygnus X-3. The Little Friend, bertindak sebagai cermin X-ray, menunjukkan variasi yang sama, tetapi sedikit tertunda karena jalur yang dipantulkan sinar-X yang diambil lebih panjang daripada garis lurus dari Cygnus X-3 ke Bumi.

Dengan mengukur waktu tunda dalam variasi periodik antara Cygnus X-3 dan Little Friend, para astronom mampu menghitung jarak dari Bumi ke Cygnus X-3 sekitar 24.000 tahun cahaya.

Karena Cygnus X-3 mengandung bintang yang sangat besar dan berumur pendek, para ilmuwan berpikir itu pasti berasal dari wilayah Galaxy di mana bintang-bintang masih mungkin terbentuk. Daerah-daerah ini hanya ditemukan di lengan spiral Bima Sakti. Namun, Cygnus X-3 terletak di luar salah satu lengan spiral Bima Sakti.

"Dalam beberapa hal, ini mengejutkan bahwa kami menemukan Cygnus X-3 di mana kami melakukannya, " kata rekan penulis Michael Dunham dari CfA dan Universitas Negeri New York di Fredonia. "Kami menyadari sesuatu yang agak tidak biasa perlu terjadi selama tahun-tahun awal untuk mengirimkannya pada perjalanan liar."

Para peneliti menyarankan bahwa ledakan supernova yang membentuk lubang hitam atau bintang neutron di Cygnus X-3 menendang sistem biner jauh dari tempat kelahiran aslinya. Dengan asumsi bahwa Cygnus X-3 dan Little Friend terbentuk di dekat satu sama lain, mereka memperkirakan bahwa Cygnus X-3 pasti terlempar keluar pada kecepatan antara 400.000 dan 2 juta mil per jam.

Sebuah makalah yang menjelaskan hasil ini muncul dalam edisi terbaru The Astrophysical Journal Letters dan tersedia online.

menu
menu