Kredit gambar: Gemini
Seperti seorang doktor yang cuba memahami kematian pesakit tua secara tiba-tiba, para astronom telah memperoleh pemerhatian yang paling terperinci mengenai bintang besar tua tetapi normal sebelum dan selepas hidupnya berakhir dengan letupan supernova yang luar biasa.
Tergambar oleh Observatorium Gemini dan Teleskop Angkasa Hubble (HST) kurang dari satu tahun sebelum letupan raksasa, bintang itu terletak di galaksi M-74 yang berdekatan di buruj Pisces. Pemerhatian ini membolehkan sepasukan ahli astronomi Eropah yang diketuai oleh Dr. Stephen Smartt dari University of Cambridge, England untuk mengesahkan model teoretikal yang menunjukkan bagaimana bintang seperti ini dapat menemui nasib yang ganas.
Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Science edisi 23 Januari 2004. Karya ini memberikan pengesahan pertama mengenai teori lama bahawa beberapa bintang lama yang paling besar (namun normal) di Alam Semesta mengakhiri hidup mereka dalam letupan supernova yang ganas.
"Mungkin ada alasan bahwa sejumlah keberuntungan atau kebajikan terlibat dalam penemuan ini," kata Dr. Smartt. "Namun, kami telah lama mencari bintang keturunan normal di dasar kematiannya selama beberapa waktu. Saya ingin berfikir bahawa mencari data Gemini dan HST yang luar biasa untuk bintang ini adalah bukti ramalan kami bahawa suatu hari kami harus mencari salah satu bintang ini dalam arkib data besar yang ada sekarang. " Klik di sini untuk maklumat lebih lanjut mengenai program supernova Dr. Smartt yang sedang berlangsung.
Selama beberapa tahun kebelakangan ini, pasukan penyelidik Smartt telah menggunakan teleskop paling kuat, baik di angkasa dan di darat, untuk menggambarkan ratusan galaksi dengan harapan bahawa salah satu daripada berjuta-juta bintang di galaksi ini suatu hari akan meletup sebagai supernova . Dalam kes ini, pemburu supernova amatur Australia yang terkenal, Pendeta Robert Evans, membuat penemuan awal letupan (dikenal pasti sebagai SN203gd) semasa mengimbas galaksi dengan teleskop halaman belakang 12 inci (31cm) dari kediamannya di New South Wales, Australia di Jun, 2003.
Berikutan penemuan Evans, pasukan Dr. Smartt dengan cepat mengikuti pemerhatian terperinci menggunakan Teleskop Angkasa Hubble. Pemerhatian ini mengesahkan kedudukan sebenar bintang asal atau "nenek moyang". Dengan menggunakan data kedudukan ini, Smartt dan pasukannya menggali arkib data dan mendapati bahawa pemerhatian oleh Observatorium Gemini dan HST mengandungi gabungan data yang diperlukan untuk mendedahkan sifat nenek moyang.
Data Gemini diperoleh semasa pengoperasian Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) di Mauna Kea, Hawaii pada tahun 2001. Data-data ini juga digunakan untuk menghasilkan gambar resolusi tinggi galaksi yang menakjubkan yang jelas menunjukkan bintang keturunan merah. Klik di sini untuk gambar Gemini dengan resolusi penuh.
Bersenjata dengan pemerhatian Gemini dan HST sebelumnya, pasukan Smartt dapat menunjukkan bahawa bintang nenek moyang adalah yang diklasifikasikan oleh ahli astronomi sebagai supergiant merah biasa. Sebelum meletup, bintang ini nampaknya mempunyai jisim sekitar 10 kali lebih besar, dan diameternya kira-kira 500 kali lebih besar daripada bintang Matahari kita. Sekiranya matahari kita seukuran nenek moyang, ia akan menyelimuti seluruh sistem suria dalaman hingga ke planet Marikh.
Bintang supergiant merah cukup umum di alam semesta dan contoh yang sangat baik dapat dilihat dengan mudah pada bulan Januari dari hampir di mana sahaja di Bumi dengan melihat Betelgeuse, bintang bahu merah terang di buruj Orion (lihat carta pencari di sini.) Seperti SN2003gd, dipercayai bahawa Betelgeuse dapat menemui nasib peledak yang sama pada bila-bila masa dari minggu depan hingga ribuan tahun dari sekarang.
Setelah SN2003gd meletup, pasukan memerhatikan cahaya pudar secara beransur-ansur selama beberapa bulan menggunakan teleskop Kumpulan Newton Isaac di La Palma. Pemerhatian ini menunjukkan bahawa ini adalah supernova jenis II biasa, yang bermaksud bahawa bahan yang dikeluarkan dari letupan kaya dengan hidrogen. Model komputer yang dikembangkan oleh ahli astronomi telah lama meramalkan bahawa supergiant merah dengan atmosfera hidrogen tebal dan tebal akan menghasilkan supernova jenis II ini tetapi hingga kini belum mempunyai bukti pemerhatian untuk menyokong teori mereka. Walau bagaimanapun, resolusi dan kedalaman gambar Gemini dan Hubble yang luar biasa membolehkan pasukan Smartt menganggarkan suhu, cahaya, jejari dan jisim bintang nenek moyang ini dan mendedahkan bahawa itu adalah bintang lama yang besar. "Intinya adalah bahawa pemerhatian ini memberikan pengesahan yang kuat bahawa teori-teori untuk evolusi bintang dan asal-usul letupan kosmik ini betul," kata pengarang bersama Seppo Mattila dari Balai Cerap Stockholm.
Ini baru kali ketiga para astronom benar-benar melihat nenek moyang letupan supernova yang disahkan. Yang lain adalah supernova jenis II yang pelik: SN 1987A, yang mempunyai keturunan supergiant biru, dan SN 1993J, yang muncul dari sistem bintang binari berinteraksi besar-besaran. Klik di sini untuk maklumat lebih lanjut.
Dr. Smartt menyimpulkan, "Letupan Supernova menghasilkan dan menyebarkan unsur-unsur kimia yang membentuk semua yang ada di Alam Semesta yang kelihatan? terutamanya kehidupan. Penting untuk kita mengetahui jenis bintang apa yang menghasilkan blok bangunan ini jika kita memahami asal usul kita. "
Data Gemini dan HST yang diarkibkan sangat penting untuk kejayaan projek ini. "Penemuan ini adalah contoh sempurna dari nilai besar data arkib untuk projek ilmiah baru," kata Dr. Colin Aspin yang merupakan Saintis Gemini yang bertanggungjawab untuk pengembangan Arkib Sains Gemini (GSA). Dia melanjutkan, "penemuan ini menunjukkan hasil spektakuler yang dapat direalisasikan dengan menggunakan data arsip dan menekankan pentingnya mengembangkan GSA untuk para astronom generasi akan datang."
Spectrograph Gemini Multi-Object yang digunakan untuk membuat pemerhatian Gemini adalah instrumen berkembar yang dibina sebagai perkongsian bersama antara Gemini, Observatorium Astrofizik Dominion, Kanada, Pusat Teknologi Astronomi UK dan Durham University, UK. Secara berasingan, Balai Cerap Astronomi Optik Nasional A.S. menyediakan subsistem pengesan dan perisian yang berkaitan. GMOS terutamanya dirancang untuk kajian spektroskopi di mana diperlukan beberapa ratus spektrum serentak, seperti ketika memerhatikan gugusan bintang dan galaksi. GMOS juga memiliki kemampuan untuk memfokuskan gambar astronomi pada susunannya yang melebihi 28 juta piksel.
Teleskop Kumpulan Newton Isaac (ING) adalah penubuhan Majlis Penyelidikan Fizik dan Fizik Partikel (PPARC) Inggeris, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) Belanda dan Instituto de Astrof? Sica de Canarias ( IAC) di Sepanyol. ING mengoperasikan Teleskop William Herschel 4.2 meter, Teleskop Isaac Newton 2.5 meter, dan Teleskop Jacobus Kapteyn 1.0 meter. Teleskop terletak di Observatorium Roque de Los Muchachos Sepanyol di La Palma yang dikendalikan oleh Instituto de Astrof? Sica de Canarias (IAC).
Maklumat latar belakang:
Supernova adalah antara fenomena paling bertenaga yang diperhatikan di seluruh Alam Semesta. Apabila bintang lebih dari lapan kali jisim Matahari kita mencapai akhir simpanan bahan bakar nuklearnya, intinya tidak lagi stabil daripada runtuh di bawah beratnya sendiri. Semasa inti bintang runtuh, lapisan luar dikeluarkan dalam gelombang kejutan yang bergerak pantas. Pelepasan tenaga yang besar ini menghasilkan supernova yang kira-kira satu bilion kali lebih terang daripada Matahari kita, dan setanding dengan kecerahan seluruh galaksi. Setelah memusnahkan dirinya sendiri, inti bintang menjadi bintang neutron atau lubang hitam.
Pasukan ini dianggotai oleh Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout, dan Gerald F. Gilmore (University of Cambridge, UK), Seppo Mattila (Balai Cerap Stockholm, Sweden), dan Chris R Benn (Kumpulan Teleskop Isaac Newton, Sepanyol).
Sumber Asal: Siaran Berita Gemini
