Anda pernah mendengar X flare dari matahari kita? Suar mini bintang terbesar ini - terlihat pada bulan April, 2014 - 10.000 kali lebih besar dari suar surya X terbesar yang diketahui.
Satelit Swift NASA telah mendeteksi suar dari bintang kerdil merah terdekat yang merupakan urutan suar bintang terkuat, terpanas, dan tahan lama yang pernah ada. Ledakan awal dari serangkaian ledakan pengaturan-catatan ini - terdeteksi oleh Swift pada bulan April 2014 - adalah sebanyak 10.000 kali lebih kuat daripada ledakan matahari terbesar yang pernah direkam. Pada puncaknya, suar mencapai suhu 360 juta derajat Fahrenheit (200 juta Celcius), lebih dari 12 kali lebih panas daripada pusat matahari.
Mungkin Anda pernah mendengar X flare dari matahari kita? Suar X terkuat yang diamati sejauh ini adalah pada November 2003. Para ilmuwan menilai itu sebagai "X 45." April, 2014 suar pada bintang mini ini, hanya sekitar sepertiga ukuran matahari kita - jika dilihat dari planet dengan jarak yang sama karena Bumi berasal dari matahari - kira-kira 10.000 kali lebih besar, dengan peringkat sekitar X 100.000.
Bintang mini adalah salah satu dari dua bintang dalam sistem biner tertutup yang dikenal sebagai DG Canum Venaticorum, atau disingkat DG CVn. Jaraknya sekitar 60 tahun cahaya. Kedua bintang adalah katai merah redup dengan massa dan ukuran sekitar sepertiga dari matahari kita. Mereka mengorbit satu sama lain sekitar tiga kali jarak rata-rata Bumi dari matahari, yang terlalu dekat untuk Swift untuk menentukan bintang mana yang meletus. Rachel Osten adalah seorang astronom di Space Telescope Science Institute di Baltimore dan wakil ilmuwan proyek untuk James Webb Space Telescope milik NASA, yang sekarang sedang dibangun. Dia berkata:
Sistem ini kurang dipelajari karena tidak ada dalam daftar pantauan bintang yang mampu menghasilkan suar besar. Kami tidak tahu DG CVn punya ini di dalamnya.
Sebagian besar bintang yang terletak sekitar 100 tahun cahaya dari tata surya, seperti matahari, setengah baya. Tetapi seribu atau lebih kurcaci merah muda yang lahir di tempat lain melintas di wilayah ini, dan bintang-bintang ini memberikan kesempatan terbaik bagi para astronom untuk mempelajari secara terperinci aktivitas berenergi tinggi yang biasanya menyertai pemuda bintang. Astronom memperkirakan DG CVn lahir sekitar 30 juta tahun yang lalu, yang membuatnya kurang dari 0,7 persen usia tata surya.
Bintang-bintang meledak dengan suar karena alasan yang sama seperti matahari. Di sekitar wilayah aktif atmosfer bintang, medan magnet menjadi bengkok dan terdistorsi. Sama seperti melilitkan karet gelang, ini memungkinkan ladang mengumpulkan energi. Akhirnya, sebuah proses yang disebut penyambungan kembali magnetik mengacaukan medan, menghasilkan pelepasan energi tersimpan yang kita lihat sebagai suar. Ledakan memancarkan radiasi melintasi spektrum elektromagnetik, dari gelombang radio ke cahaya tampak, ultraviolet dan sinar-X.
Pukul 5:07 malam EDT pada 23 April, gelombang X-ray yang meningkat dari superflare DG CVn memicu Swift's Burst Alert Telescope (BAT). Dalam beberapa detik setelah mendeteksi ledakan radiasi yang kuat, BAT menghitung posisi awal, memutuskan apakah aktivitas tersebut pantas diselidiki oleh instrumen lain dan, jika demikian, posisi ke pesawat ruang angkasa. Dalam kasus ini, Swift menoleh untuk mengamati sumber itu dengan lebih terperinci, dan, pada saat yang sama, memberi tahu para astronom di seluruh dunia bahwa ledakan kuat sedang berlangsung. Goddard's Adam Kowalski, yang memimpin studi rinci tentang acara tersebut, mengatakan:
Selama sekitar tiga menit setelah pemicu BAT, kecerahan X-ray superflare lebih besar dari luminositas gabungan kedua bintang di semua panjang gelombang dalam kondisi normal. Flare sebesar ini dari katai merah sangat jarang.
Kecerahan bintang dalam cahaya tampak dan ultraviolet, diukur oleh observatorium berbasis darat dan Teleskop Optik / Ultraviolet Swift, masing-masing naik 10 dan 100 kali. Keluaran sinar-X suar awal, yang diukur dengan Teleskop Sinar-X Swift, bahkan membuat aktivitas matahari yang paling intens tercatat sebagai hal yang memalukan.
DG CVn, biner yang terdiri dari dua bintang katai merah yang ditampilkan di sini dalam render artis, melepaskan serangkaian suar yang kuat yang dilihat oleh NASA Swift. Pada puncaknya, suar awal lebih terang dalam sinar-X daripada cahaya gabungan dari kedua bintang di semua panjang gelombang dalam kondisi khas.
Gambar melalui Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger
Tapi itu belum berakhir. Tiga jam setelah ledakan awal, dengan sinar-X pada downswing, sistem meledak dengan suar lain hampir sekuat yang pertama. Dua ledakan pertama ini bisa menjadi contoh pembakaran simpatik sering terlihat di matahari, di mana ledakan di satu daerah aktif memicu ledakan di daerah lain.
Selama 11 hari berikutnya, Swift mendeteksi serangkaian ledakan yang berturut-turut lebih lemah. Osten membandingkan serangkaian flare yang semakin menipis dengan riam gempa susulan setelah gempa bumi besar. Semua mengatakan, bintang itu membutuhkan total 20 hari untuk menyelesaikan kembali ke tingkat normal dari emisi X-ray.
Bagaimana bintang yang hanya sepertiga ukuran matahari dapat menghasilkan letusan raksasa? Faktor kuncinya adalah putaran cepatnya, bahan penting untuk memperkuat medan magnet. Bintang kembang api di DG CVn berputar kurang dari sehari, sekitar 30 kali atau lebih cepat dari matahari kita. Matahari juga berotasi lebih cepat pada masa mudanya dan mungkin telah menghasilkan superflares-nya sendiri, tetapi, untungnya bagi kita, ia tampaknya tidak lagi mampu melakukannya.
Para astronom kini menganalisis data dari suar DGn CVn untuk lebih memahami peristiwa tersebut pada khususnya dan bintang muda pada umumnya. Mereka menduga sistem itu kemungkinan mengeluarkan banyak suar yang lebih kecil tetapi lebih sering dan berencana untuk mengawasi letusan di masa depan dengan bantuan NASA Swift.
Anda pernah mendengar X flare dari matahari kita? Jika dilihat dari sebuah planet yang berjarak Bumi, suar terbesar bintang mini ini adalah 10.000 kali lebih besar dari suar matahari X terbesar yang diketahui.