Ilustrasi: sebuah bintang kerdil putih. Gambar utama atas: Gaia22ayj terlihat dalam sinar-X dan cahaya terlihat. Gambar utama bawah: gambar-gambar Gaia22ayj yang diambil oleh Zwicky Transient Facility.

Astronom telah menemukan "jembatan hilang" yang menghubungkan kematian bintang-bintang serupa matahari dengan lahirnya sisa-sisa bintang kerdil putih, yang berbentuk bintang kerdil putih yang disebut "vampir remaja".

Namun, vampir ini tidak tertarik pada darah yang mengalir di pembuluh darah Anda. Bintang kerdil putih yang dimaksud, yang diberi label Gaia22ayj dan terletak sekitar 8.150 tahun cahaya dari Bumi, sedang dengan rakus menyerap plasma bintang dari bintang pendampingnya.

Tim yang melakukan penemuan ini mengamati bintang kerdil putih tersebut menggunakan Zwicky Transient Facility (ZTF) di Observatorium Palomar di California. Para peneliti melakukan pemindaian langit malam di belahan bumi utara, mencari "transien" — benda-benda astronomi yang mengalami perubahan cepat.

Gaia22ayj awalnya menarik perhatian astronom karena sinyalnya yang berdenyut cepat, yang mendorongnya untuk diklasifikasikan sebagai sistem bintang kerdil putih ganda terpisah — dua bintang kerdil putih yang mengorbit satu sama lain.

Namun, teori ini tidak sepenuhnya cocok dengan pengamatan lebih lanjut terhadap Gaia22ayj, yang mengungkapkan bahwa itu adalah salah satu objek berdenyut paling ekstrem yang pernah terlihat, dengan peningkatan kecerahan sebesar 700% hanya dalam rentang waktu dua menit.

Alasannya adalah bahwa Gaia22ayj sebenarnya adalah bintang kerdil putih yang menyerap materi dari bintang pendampingnya, dengan sistem biner ini berada dalam fase kehidupan yang langka dan singkat (atau seharusnya disebut kematian).

Gambar-gambar Gaia22ayj yang diambil oleh ZTF menunjukkan bahwa ia termasuk di antara objek berdenyut paling ekstrem yang dikenal di luar angkasa. Dalam gambar tersebut, Gaia22ayj berada di tengah, jelas lebih terang pada gambar sebelah kanan dibandingkan gambar sebelah kiri yang diambil dua menit sebelumnya.

Setiap bintang memiliki siklus kehidupan yang unik. Bintang-bintang mati setelah mereka menggunakan bahan bakar yang diperlukan untuk fusi nuklir. Jenis kematian dan kehidupan setelahnya yang mereka alami bergantung pada massa mereka.

Bintang dengan massa lebih dari delapan kali massa matahari mati dalam ledakan supernova yang ganas dan kemudian menjadi bintang neutron yang sangat padat atau lubang hitam. Di sisi lain, bintang dengan massa mendekati matahari tidak "meledak", melainkan mengalami transformasi yang lebih tenang menjadi bintang kerdil putih.

Matahari kita sendiri akan mengalami transformasi terakhir ini dalam waktu sekitar enam miliar tahun, setelah kehilangan sebagian besar massanya selama fase raksasa merah yang membesar, akhirnya padam sebagai bara bintang yang menyala.

Namun, sekitar setengah dari semua bintang dengan massa serupa matahari memiliki bintang pendamping biner. Jika bintang pendamping mereka mendekat terlalu dekat, bintang kerdil putih dapat mendapatkan dorongan kehidupan kedua dengan mengambil material bintang dari pendampingnya. Proses transfer massa vampir yang terjadi saat ini tampaknya sedang berlangsung antara bintang kerdil putih Gaia22ayj dan bintang pendampingnya.

Awalnya, Gaia22ayj membingungkan para astronom. Cara variasi intensitas cahaya bintang ini — kurva cahaya — tidak masuk akal untuk bintang kerdil putih ganda terpisah.

Hal ini mendorong Tony Rodriguez, seorang mahasiswa pascasarjana di Kelompok Bintang ZTF di California Institute of Technology, untuk mempertanyakan mengapa kurva cahaya mengambil bentuk yang demikian. Setelah mengumpulkan lebih banyak data, Rodriguez dan rekan-rekannya menyadari bahwa Gaia22ayj kemungkinan adalah bintang kerdil putih yang dikelilingi oleh bintang "normal" bermassa rendah, bukan bintang kerdil putih kedua. Mereka juga menentukan bahwa Gaia22ayj memiliki medan magnet yang sangat kuat, dengan komponen bintang kerdil putih berputar pada kecepatan tinggi.

Ini mengingatkan mereka pada bintang kerdil putih pulsar, yaitu bintang mati yang sangat magnetik yang menyapu radiasi elektromagnetik ke seluruh alam semesta saat berputar, layaknya mercusuar kosmik. Namun, proses pemakanan vampir yang ditemukan di Gaia22ayj bukanlah sesuatu yang biasanya diasosiasikan dengan bintang kerdil putih pulsar.

Gaia22ayj adalah sistem bintang biner di mana bintang kerdil putih begitu dekat dengan bintang pendampingnya sehingga massa ditransfer dari pendamping ke bintang kerdil putih. Di sini, sistem tersebut terlihat dalam sinar-X (kiri) dan dalam cahaya terlihat (kanan).

Tim akhirnya menyimpulkan bahwa Gaia22ayj adalah jembatan hilang dalam siklus kehidupan bintang kerdil putih pulsar, fase awal yang langka dan singkat dari objek-objek ini.

Rodriguez mengungkapkan, "Kami sudah melihat dua sistem bayi, bintang kerdil putih dalam sistem biner yang berputar cepat sehingga membangun medan magnet yang kuat. Dan kami telah melihat banyak sistem bintang dewasa di mana bintang kerdil putih berputar dengan sangat lambat."

"Tetapi ini adalah bintang pertama yang kami lihat yang tepat berada di tengah fase 'remaja'-nya, ketika ia telah membangun medan magnet yang kuat dan baru saja mulai mengalirkan materi dari bintang pendamping ke dirinya sendiri," tambahnya. "Kami belum pernah menangkap sistem yang berputar sangat cepat tetapi juga melambat secara dramatis, sambil mendapatkan massa dari pendampingnya."\

Penemuan ini semakin menarik karena fase ini hanya berlangsung selama sekitar 40 juta tahun. Itu mungkin terdengar sangat lama, tetapi itu relatif singkat jika dibandingkan dengan bintang seperti matahari yang hidup selama sekitar 10 miliar tahun sebelum mereka bahkan bertransformasi menjadi bintang kerdil putih. Dengan demikian, "fase remaja" ini hanya menghabiskan sekitar 0,4% dari umur bintang. Sebagai konteks, jika bintang ini adalah manusia rata-rata, fase remaja ini akan berlangsung sekitar 107 hari.

Tidak cukup waktu untuk mengecat kamar tidur Anda menjadi hitam.

"Data yang diambil di Observatorium W. M. Keck memberikan bukti kuat bahwa sistem ini memiliki medan magnet yang kuat dan sedang mengalirkan materi ke bintang kerdil putih," kata Rodriguez. "Data tambahan dari instrumen unik yang tersedia di Observatorium Palomar menunjukkan bahwa sistem ini, secara mencolok, sedang melambat."

Penelitian tim ini diterbitkan pada bulan Februari dalam jurnal Publications of the Astronomical Society of the Pacific.