Selama setengah abad, para astronom bingung dengan semburan sinar-X yang aneh dan tidak dapat diprediksi yang berasal dari bintang masif Gamma Cassiopeia (γ Cas). Kini, pengamatan dari observatorium luar angkasa XRISM telah secara pasti menunjukkan sumbernya: katai putih tersembunyi yang mencuri materi dari pasangannya yang lebih besar dan lebih terlihat. Penemuan ini tidak hanya memecahkan teka-teki astronomi yang telah berlangsung selama beberapa dekade, tetapi juga memberikan bukti penting mengenai jenis sistem biner bintang yang diteorikan sebelumnya.
Teka-teki yang Sudah Lama Bertahan
Gamma Cassiopeia, bintang tipe Be berwarna biru-putih yang berjarak sekitar 550 tahun cahaya, telah lama menjadi subjek penelitian intensif. Emisi sinar-X yang tidak menentu – hingga 40 kali lebih terang dari perkiraan untuk kelasnya – membingungkan para ilmuwan sejak tahun 1970an. Tingkat energi menunjukkan suhu mencapai 150 juta kelvin, namun mekanisme yang mendorong pemanasan ekstrem ini masih sulit dipahami. Teori-teori yang bersaing mengusulkan segalanya mulai dari koneksi ulang magnetik pada bintang Be itu sendiri hingga keberadaan bintang neutron atau bintang katai putih yang bertambah.
Wahyu Kurcaci Putih
Terobosan ini dicapai melalui pengamatan presisi tinggi XRISM pada bulan Desember 2024, Februari 2025, dan Juni 2025. Data ini mengungkapkan pola orbital yang jelas pada tanda sinar-X, dengan periode sekitar 203 hari. Analisis spektral memastikan bahwa kecepatan plasma suhu tinggi bergeser selaras dengan orbit katai putih yang sebelumnya tidak terdeteksi, bukan bintang Be. Ini adalah bukti langsung pertama yang menghubungkan sinar-X dengan bintang kompak, bukan dengan bintang yang lebih besar itu sendiri.
Mekanismenya melibatkan gravitasi katai putih yang menyedot material dari lapisan luar bintang Be. Materi yang dicuri ini disalurkan sepanjang garis medan magnet katai putih ke kutubnya, di mana ia menjadi sangat panas sebelum menghantam atmosfer bintang. Hasilnya adalah emisi sinar-X yang intens yang membingungkan para astronom selama beberapa dekade.
Implikasinya terhadap Evolusi Bintang
Penemuan ini menegaskan keberadaan sistem biner katai putih Be, yang telah lama diduga oleh para ilmuwan berperan dalam evolusi bintang. Perbedaan usia antar bintang sangat mencolok: bintang Be yang masif, berukuran sekitar 15 kali massa Matahari, relatif muda (perkiraan umurnya hanya 10 juta tahun). Katai putih pendampingnya, sisa padat bintang yang massanya mencapai delapan kali massa matahari, kemungkinan besar berusia miliaran tahun.
Sistem saat ini mungkin terbentuk melalui biner sebelumnya yang lebih seimbang. Satu bintang bisa saja tumbuh cukup besar sehingga menghabiskan bahan bakarnya dan runtuh menjadi katai putih, sementara bintang lainnya mengembang hingga pasangannya menyedot materi secara gravitasi, mengubahnya menjadi bintang Be.
“Kami pikir kuncinya adalah memahami bagaimana tepatnya interaksi terjadi antara dua bintang,” kata astrofisikawan Yaël Nazé. “Sekarang setelah kita mengetahui sifat sebenarnya dari gamma-Cas, kita dapat membuat model khusus untuk kelas sistem bintang ini, dan memperbarui pemahaman kita tentang evolusi biner.”
Terobosan ini tidak hanya memecahkan misteri yang sudah lama ada tetapi juga menyediakan alat baru untuk menafsirkan sinyal serupa dari bintang Be lainnya, sehingga memperluas pemahaman kita tentang bagaimana sistem dinamis ini berkembang seiring waktu.
