Tanyakan Jyotiraditya: - Binary Stars

Dalam astronomi, sistem biner adalah sistem yang terdiri dari dua bintang yang terikat secara gravitasi. Kedua bintang mematuhi hukum gerak Kepler, dan mengorbit pusat massa bersama dalam orbit elips atau bundar. Beberapa sistem relativistik, seperti pulsar biner, menunjukkan perilaku yang hanya dapat dijelaskan dengan menggunakan teori relativitas Umum Einstein.

Pengamatan astronom terhadap binari sangat penting dalam pemahaman kita tentang massa bintang-bintang. Lebih dari empat perlima titik cahaya yang kita amati di langit malam sebenarnya adalah dua atau lebih bintang yang mengorbit bersama. Yang paling umum dari sistem bintang ganda adalah bintang biner, sistem hanya dua bintang secara bersamaan. Pasangan-pasangan ini memiliki susunan konfigurasi yang membantu para ilmuwan untuk mengklasifikasikan bintang, dan dapat berdampak pada perkembangan kehidupan. Beberapa orang bahkan berpikir bahwa matahari adalah bagian dari sistem biner.

Jenis

Bintang biner adalah dua bintang yang mengorbit pusat massa yang sama. Bintang yang lebih terang secara resmi diklasifikasikan sebagai bintang primer, sedangkan redup keduanya adalah bintang sekunder (masing-masing diklasifikasikan sebagai A dan B). Dalam kasus di mana bintang-bintang memiliki kecerahan yang sama, penunjukan yang diberikan oleh penemu dihormati.

Pasangan biner dapat diklasifikasikan berdasarkan orbitnya.

Binari lebar adalah bintang yang memiliki orbit yang membuatnya terpisah satu sama lain. Bintang-bintang ini berevolusi secara terpisah, dengan dampak yang sangat kecil dari teman-teman mereka. Mereka mungkin pernah berisi bintang ketiga, yang mem-boot teman jauh itu ke luar sementara pada akhirnya telah dikeluarkan sendiri.

Di sisi lain, tutup binari, berevolusi di dekatnya, mampu mentransfer massa mereka dari satu ke yang lain. Pratama dari beberapa binari dekat mengkonsumsi bahan dari rekan mereka, kadang-kadang mengerahkan kekuatan gravitasi yang cukup kuat untuk menarik bintang yang lebih kecil masuk sepenuhnya. Pasangan juga dapat diklasifikasikan berdasarkan bagaimana mereka diamati, suatu sistem yang memiliki kategori yang tumpang tindih

Binari visual adalah dua bintang dengan pemisahan yang cukup luas yang keduanya dapat dilihat melalui teleskop, atau bahkan dengan sepasang teropong. Lima hingga 10 persen bintang yang terlihat adalah binari visual.

Binari spektroskopi tampak dekat bahkan ketika dilihat melalui teleskop. Para ilmuwan harus mengukur panjang gelombang cahaya yang dipancarkan bintang-bintang dan menentukan sifat binernya berdasarkan fitur pengukuran tersebut.

Binari gerhana adalah dua bintang yang orbitnya miring sehingga, dari Bumi, satu lewat di depan yang lain, menyebabkan gerhana. Fitur ini didasarkan pada garis pandang daripada fitur tertentu dari pasangan.

Biner astrometri adalah bintang yang tampak menari di sekitar ruang kosong; yaitu, teman mereka tidak dapat diidentifikasi tetapi hanya disimpulkan. Teman seperti itu mungkin terlalu redup untuk dilihat, atau bisa disembunyikan dalam cahaya dari bintang utama.

Bintang yang disebut sebagai bintang ganda adalah dua bintang yang tampak berdekatan di langit secara visual, tetapi tidak harus saling berdekatan dalam ruang.

Penemuan dan evolusi

Bintang biner pertama yang terlihat adalah binari visual. Pada tahun 1617, atas permintaan seorang rekan ilmuwan, Galileo Galilei mengarahkan teleskopnya ke arah bintang kedua dari ujung gagang Biduk, menemukan bahwa satu bintang tampak dua; akhirnya menjadi enam. Pada 1802, Sir William Herschel, yang membuat katalog sekitar 700 pasang bintang, pertama kali menggunakan istilah "biner" untuk merujuk pada bintang ganda ini.

Bintang berkelana di sekitar galaksi, dan kadang-kadang bintang besar menangkap yang lewat, menciptakan pasangan biner baru. Tapi ini kejadian langka. Lebih umum, amplop gas dan debu yang runtuh dengan sendirinya untuk membentuk bintang membelah dan membentuk dua atau lebih bintang sebagai gantinya. Bintang-bintang ini berevolusi bersama, meskipun tidak harus identik.

Bagaimana sepasang bintang berevolusi tergantung pada jarak mereka satu sama lain. Binari lebar memiliki efek yang sangat kecil satu sama lain, sehingga sering berevolusi seperti bintang tunggal. Namun, binari yang tertutup saling memengaruhi evolusi satu sama lain, dengan transfer massa mengubah komposisi bintang-bintang. Jika satu bintang dalam sistem biner yang dekat meledak dalam supernova atau menumpahkan lapisan terluarnya dan membentuk pulsar, seringkali pasangannya dihancurkan. Jika bertahan, ia terus mengorbit tubuh yang baru terbentuk, mungkin meneruskan lebih banyak materialnya.

Sistem bintang biner memberikan cara terbaik bagi para ilmuwan untuk menentukan massa bintang. Ketika pasangan saling menarik satu sama lain, para astronom dapat menghitung ukurannya, dan dari sana menentukan karakteristik seperti suhu dan jari-jari. Faktor-faktor ini membantu mengkarakterisasi bintang sekuens tunggal utama di alam semesta.

Bintang dalam banyak sistem dapat memiliki dampak langsung pada kehidupan. Sejumlah planet telah ditemukan yang mengorbit banyak bintang. Orbit bintang-bintang ini dapat mempengaruhi evolusi kehidupan, yang membutuhkan sistem yang relatif stabil untuk berkembang. Meskipun sistem biner dan banyak pada awalnya tampak menakutkan, mengingat bahwa satu atau lebih bintang terus bergerak semakin dekat dan lebih jauh dari planet dan mengubah jumlahnya cahaya, panas dan radiasi yang mereka terima, sistem seperti binari lebar atau biner dekat sebenarnya dapat menghasilkan kondisi di mana kehidupan pada akhirnya dapat berkembang.

“Meskipun sistem biner jelas memiliki zona layak huni, di mana air cair berpotensi ada di permukaan planet, kehidupan mungkin sulit untuk mendapatkan pijakan. Mengorbit dua bintang sekaligus, seperti yang dilakukan teman kita Kepler-47c, membuat hidup sangat elips, terkadang membawa planet keluar dari zona. Hidup tidak terlalu baik untuk sering kedinginan, ”tulisnya.

“Mengorbit hanya satu bintang di sistem biner? Nah, kadang-kadang Anda akan memiliki dua bintang di langit Anda sekaligus, yang bisa menjadi sedikit bakar. Dan kadang-kadang Anda akan memiliki bintang di setiap wajah planet ini, menghancurkan malam. Dan jangan lupa dosis ganda radiasi UV dan sinar matahari. Dengan ketidakstabilan, erraticisme, dan iradiasi semacam itu, sulit untuk membayangkan kehidupan yang kompleks berkembang dengan jenis keteraturan yang dibutuhkan. "

Sistem bintang terdekat dengan Bumi - Alpha Centauri - termasuk sepasang bintang biner, Alpha Centauri A dan Alpha Centauri B. Bintang ketiga, Proxima Centauri, kira-kira seperlima dari tahun cahaya (sekitar 13.000 jarak matahari-Bumi) ; beberapa astronom memperdebatkan apakah Proxima Centauri harus dianggap sebagai bagian dari sistem yang sama.) Sementara tidak ada bintang di zona layak huni yang ditemukan di bagian bintang biner Alpha Centauri, planet Proxima Centauri b diumumkan pada tahun 2016 di wilayah layak huni bintangnya. Namun, para ilmuwan dibagi mengenai apakah bintang katai merah seperti Proxima Centauri memiliki "cuaca luar angkasa" yang cukup stabil untuk mencegah radiasi atau gelombang panas yang mengurangi kesempatan untuk hidup di planet terdekat.

Apakah matahari bintang biner?

Pada 1980-an, para ilmuwan menyarankan keberadaan Nemesis, bintang kedua - baik katai coklat, katai merah redup atau katai putih - di sistem matahari sebagai alasan di balik kepunahan massal berkala yang terjadi dalam sejarah Bumi, yang menurut beberapa ahli paleontologi menyarankan terjadi dalam siklus 26 juta tahun, meskipun sifat siklusnya masih dalam perdebatan.

Pada 2010, Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA mulai mencari kurcaci cokelat, meskipun itu tidak mencari secara khusus untuk satu di tata surya. Tetapi jika seorang teman ada, WISE harus mengubahnya. Baik WISE maupun Two Micron All Sky Survey tidak menemukan tanda-tanda seorang sahabat, dan di NASA "Tanya seorang Astrobiologis," David Morrison, seorang ilmuwan senior astrobiologi, menyatakan bahwa benda seperti itu akan jelas terdeteksi oleh teleskop sensitif ini.

Pada 2017, sebuah penelitian menunjukkan bahwa hampir setiap bintang seperti matahari kemungkinan memiliki pendamping ketika mereka dilahirkan. Sebuah survei menggunakan Very Large Array di New Mexico dan James Clerk Maxwell Telescope di Hawaii meneliti puluhan sistem dan menemukan bahwa yang lebih muda umumnya memiliki pemisahan yang luas, dan yang lebih tua memiliki pemisahan yang sempit.

Pemodelan menunjukkan bahwa sebagian besar bintang akan terbentuk dengan jarak di antara mereka, dan kemudian bergerak lebih dekat bersama-sama atau terpisah, memutuskan ikatan gravitasi. Dalam kasus matahari, masih belum jelas apakah Nemesis memang ada. Jika ya, saudara matahari kemungkinan pindah miliaran tahun yang lalu.

Beberapa ilmuwan menyarankan bahwa ada bukti di luar sana untuk Nemesis. Bukti yang mereka kutip termasuk orbit jauh dari planet kerdil Sedna, tepi Kuiper Belt yang terdefinisi dengan baik (disk puing-puing di tata surya kita), dan orbit objek di Oort Cloud (batuan es di luar orbit Pluto).

Secara terpisah, ada tim peneliti yang mengejar jejak planet raksasa es "Planet Nine" yang ada di tepi tata surya kita. Pada tahun 2016, Konstantin Batygin dan Mike Brown (keduanya peneliti di California Institute of Technology) menyatakan bahwa Planet Nine mungkin mengubah orbit objek di Sabuk Kuiper

Jyotiraditya