Bintang yang sangat masif meniup lapisan luar dalam angin kencang sebelum lubang hitam runtuh

Penelitian baru menunjukkan bahwa bintang-bintang yang paling besar – yang lebih dari 100 kali lebih besar dari matahari – melepaskan setidaknya 20 kali lebih banyak materi sebelum mereka runtuh daripada yang diperkirakan sebelumnya saat mereka mendingin menjadi lubang hitam. Bintang-bintang ini meniup sebagian besar lapisan luarnya dalam angin bintang yang cukup kuat selama perjalanan hidup mereka yang singkat namun intens, meninggalkan massa rendah di akhir. Salah satu manfaat dari kehilangan massa ekstrem ini adalah dapat menjelaskan keanehan yang diamati pada bintang-bintang seperti yang ada di Nebula Tarantula, memberikan informasi baru tentang evolusi bintang, pembentukan lubang hitam, dan sumber gelombang gravitasi.

Angin bintang seperti badai menjelaskan kehilangan massa ekstrem di bintang-bintang paling masif di alam semesta

Sesuai laporan dari Space.com, para peneliti menggunakan model dan pengamatan canggih untuk mengetahui bahwa bintang yang sangat masif mengeluarkan angin yang begitu kuat sehingga bertindak lebih seperti badai daripada angin matahari yang lembut. Hasil mereka sangat sesuai dengan pengamatan bintang Wolf-Rayet tipe WNh di Nebula Tarantula, yang lebih panas dan lebih kompak daripada yang diharapkan oleh model standar. Model yang ditingkatkan menjelaskan suhu yang sangat tinggi di permukaan dan stabilitas hidrogen, yang mengatasi tantangan sebelumnya.

Salah satu subjek utama dalam penelitian ini adalah R136a1 – bintang paling masif yang diketahui – dengan massa hingga 230 kali massa matahari. Para peneliti menyarankan bahwa itu terbentuk sebagai bintang tunggal dengan massa matahari sekitar 200 atau sebagai sistem bintang biner di mana kedua bintang memiliki massa gabungan sekitar 200 massa matahari. Dalam kedua kasus tersebut, bintang itu pasti kehilangan massa dalam jumlah besar di awal kehidupannya, jadi temuan ini akan mempertanyakan bagaimana bintang masif dapat hidup cukup lama untuk meninggalkan puing-puing seperti itu di Awan Magellan Besar.

Implikasinya meluas ke pembentukan lubang hitam juga. Angin bintang yang lebih masif mengikis lebih banyak massa, menghasilkan produksi lubang hitam yang lebih kecil dan mengurangi kemungkinan menciptakan lubang hitam bermassa menengah yang sulit dipahami. Revisi ini juga meningkatkan kecocokan model dengan sinyal gelombang gravitasi yang diamati dari biner lubang hitam yang menyatu.

Meskipun model terbatas pada bintang-bintang di Nebula Tarantula, para peneliti menekankan bahwa agar temuan mereka dianggap universal, penting untuk memahami bintang-bintang di lingkungan kimia yang berbeda juga. Hasilnya tidak hanya membentuk kembali prediksi populasi lubang hitam tetapi juga dapat menyesuaikan pemahaman kita tentang bagaimana bintang paling masif di alam semesta hidup dan mati.