Bintang Katai Putih Terpanas!

Bintang katai putih di kluster globul M4, pada foto ini hanya bintang yang sangat redup yang merupakan katai putih. Kredit : NASA and H. Richer - University of British Columbia

Setiap bintang akan mengakhiri masa hidupnya entah sebagai supernova, lubang hitam atau pun katai putih. Matahari adalah salah satu bintang yang kelak akan mengakhiri hidupnya sebagai bintang katai putih, sebuah bintang kompak yang dingin. Tapi apakah bintang katai putih akan jadi bintang yang dingin saja? Ternyata tidak juga.

Belum lama, tim astronom dari Jerman dan Amerika berhasil menemukan sebuah bintang katai putih yang sangat panas dengan temperatur permukaan 200000K. Penemuan ini dihasilkan dari pengamatan ultraviolet jauh pada bintang katai putih KPD 0005+5106 menggunakan perangkat landas angkasa Far-Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) milik NASA.

Bintang katai putih N KPD 0005+5106 yang diamati ini tercatat sebagai salah satu bintang terpanas di antara bintang-bintang terpanas. Saking panasnya, bagian fotosfernya menampakan garis emisi (garis pancaran) pada spektrum ultraviolet, fenomena yang belum pernah terjadi sebelumnya. Tanda keberadaan garis emisi ini berasal dari kalsium yang terionisasi secara ekstrim, yang sekaligus merupakan tahap ionisasi paling tinggi dalam elemen kimia yang pernah ditemukan pada spektrum fotosfer bintang.

Bintang bermassa menengah (1- 8 massa Matahari) akan mengakhiri hidup mereka sebagai objek kompak berukuran Bumi setelah kehabisan energi nuklirnya. Bintang inilah yang kita kenal sebagai bintang katai putih. Selama masa transisi dari bintang yang melakukan pembakaran nuklir ke katai putih, bintang akan menjadi sangat panas. Diperkirakan temperaturnya secara umum akan berkisar pada 100000 K. Teori evolusi bintang memprediksikan kemungkinan bintang pada masa transisi ini akan jadi lebih panas lagi. Sayangnya kemungkinan untuk bisa mengamati bintang ini akan sangat sulit, terutama karena periode hidup bintang pasa fase ini akan sangat singkat.

KPD 0005+5106 ditemukan pada tahun 1985 sebagai bintang biru yang lemah namun berhasil menarik banyak perhatian karena spektrum optik yang diambil dengan teleskop landas bumi menunjukan indikasi sebagai katai putih yang sangat panas. Bintang KPD 0005+5106 tergolong dalam kelas bintang katai putih langka yang atmosfernya didominasi oleh helium. Analisa detil spektrum bintang yang dikombinasi dengan pengamatan ultraviolet yang dilakukan Hubble Space Telescope (HST) berhasil memberi petunjuk kalau temperaturnya mencapai 120000 K. Dengan demikian KPD 0005+5106 menjadi bintang terpanas di kelasnya, bersaing dengan bintang katai putih panas yang ditemukan beberapa tahun lalu dalam Sloan Digital Sky Survey.

Observatorium FUSE melakukan pengamatan spektroskopik pada rentang panjang gelombang ultraviolet jauh yang tidak dapat dilakukan oleh HST. Sepanjang masa bekerjanya (1999-2007), FUSE mengamati KPD 0005+5106 yang juga merupakan target kalibrasi untuk mengetahui performa teleskop. Hasilnya, satu set data dengan kualitas yang luar biasa berhasil disusun dari hasil pengamatan FUSE oleh tim astronom K. Werner, T. Rauch, dan J.W. Kruk.

Inspeksi lanjutan dari tim ini menunjukan keberadaan 2 garis emisi dari kalsium dan detil model atmosfer bintang berhasil menunjukan asal fotosfernya. Hasil analisis menunjukan bintang ini memiliki temperatur 200000 K, yang memungkinkan keberadaan garis emisi tersebut.

Meskipun secara teori diprediksi keberadaan katai putih panas seperti itu memang ada, namun bintang justru memberi tantangan lain pada konsep volusi bintang yang kita ketahui berdasarkan komposisinya. Pengukuran kelimpahan kalsium (1-10 kali Matahari) yang dikominasikan dengan atmosfrnya yang kaya helium menunjukan komposisi kimia permukaan yang tidak diprediksi oleh model evolusi yang ada.