Medan Magnet Tak Terduga di AB Aurigae

Observarorium sinar-X berbasis antariksa milik Lembaga Antariksa Eropa (ESA), XMM-Newton, telah mengungkap bukti keberadaan medan magnetik di antariksa dimana keberadaannya tidak pernah diduga oleh para astronom. Medan magnetik yang mengelilingi bintang muda yang disebut AB Aurigae ini kemungkinan merupakan jawaban atas teka-teki yang telah berusia 20 tahun.

Dengan massa 2,7 kali massa Matahari, AB Aurigae adalah salah satu bintang paling masif di kabut protobintang Taurus-Auriga. Walaupun bintang ini berada diantara hampir 400 bintang yang lebih kecil, radiasi ultravioletnya memainkan peran kunci dalam membentuk kabut tersebut. Keadaannya yang masif menempatkannya pada kelas yang disebut bintang Herbig, dinamai berdasarkan nama penemunya, George Herbig.

Sebagai bagian dari program besar untuk mensurvey panjang gelombang sinar X pada Taurus-Auriga, XMM-Newton secara sistematis meneliti AB Aurigae dan bintang muda lainnya di daerah tersebut, menggunakan perangkat yang disebut European Photon Imaging Camera (EPIC). Dalam citra yang didapat, AB Aurigae terlihat bersinar cemerlang, mengisyaratkan bahwa ia melepaskan radiasi sinar-X. Sinar-X biasanya dipancarkan oleh bintang muda yang memiliki medan magnetik yang kuat, namun kalkulasi komputer berulang-ulang menunjukkan bahwa bintang Herbig tidak memiliki kondisi internal yang cocok untuk menghasikan medan magnet yang cukup besar. Namun demikian, selama 20 tahun belakangan para astronom telah mendeteksi emisi radiasi sinar-X dari sana.

Salah satu potongan citra sinarX yang diambil oleh kamera EPIC pada observatorium XMM-Newton untuk proyek survey Taurus-Auriga. Bintang terang di sebelah kiri adalah salah satu dari banyak bintang muda normal sekelas Matahari di darah tersebut yang memancarkan radiasi sinar-X yang sangat cemerlang. Bintang di sebelah kanan adalah AB Aurigae. Warna oranye menunjukkan bahwa gas pada AB Aurigae lebih dingin daripada bintang muda lainnya. (Gambar: M. Guedel/ESA)

Dari mana pancaran sinar-X itu berasal? Sebagian astronom berpendapat bahwa bintang Herbig mungkin memiliki bintang pasangan yang mengorbit di sekelilingnya yang memancarkan sinar-X. Namun demikian, saat tim internasional yang dipimpin oleh Manuel Guedel dan mahasiswa pasca-sarjananya, Alessandra Tellecschi, dari Paul Scherrer Institute, Swiss, menganalisis data dari AB Aurige, mereka menemukan bahwa temperatur gas yang dihasilkan oleh pancaran sinar-X berada pada rentang antara satu hingga lima juta derajat Celcius. Menurut Gudel, temperatur ini termasuk cukup rendah, mengingat gas pada atmosfir bintang muda sekelas matahari dapat memanas hingga lebih dari 10 juta derajat Celcius oleh medan magnet bintang.

Gudel beserta timnya menemukan petunjuk lain bahwa pancaran sinar-X seharusnya berasal dari AB Aurigae itu sendiri: Sinar-X terpancar dengan intensitas yang bervariasi setiap 42 jam. Sama persis dengan periode variasi pancaran sinar optis dan ultraviolet dari bintang tersebut. Adanya kesamaan periode ini mengkonfirmasi bahwa sinar-X memang memancar dari AB aurigae. Tapi pertanyaannya sekarang, bagaimana sinar-X tersebut dihasilkan?

Untuk menemukan penjelasanya, Tellechi dan koleganya memperhatikan data beresolusi tinggi dari AB Aurigae yang diambil oleh perangkat spektrometer Reflection Grating pada XMM-Newton. Mereka mencari jejak (fingerprint) spektral yang dapat menujukkan seberapa jauh posisi gas yang melepaskan sinar-X dari permukaan bintang.

Yang mengejutkan, mereka menemukan bahwa sinar-X dilepaskan jauh diatas permukaan bintang. Sebelumnya diperkirakan bahwa sinar-X terlepas dari ketinggian rendah, di dekat permukaan. Pancaran sinar-X jauh diatas permukaan menunjukkan gas yang dilepaskan oleh oleh bintang, disebut angin bintang (stellar wind), dari dua hemisfer mungkin telah dipaksa menyatu dalam sebuah tabrakan, dan satu-satunya penyebab yang masuk akal adalah medan magnet. Mungkin bukan medan magnet yang kuat, namun itu pasti merupakan medan magnet, tidak ada kemungkinan lain.

Untungnya, sekelompok astronom yang telah mengembangkan model medan magnetik semacam ini untuk kelas bintang lain juga turut bekerja dalam tim observasi Taurus-Auriga. Dengan demikian, mereka dapat dengan mudah menyumbangkan keahliannya.

Bekerja dengan mereka, Telleschi, Guedel, dan para koleganya menyimpulkan bahwa, saat sekumpulan gas mengalami keruntuhan dan membentuk AB Auriga, sebagian medan magnet yang bertebaran di antariksa ikut tertarik oleh gas itu. Medan itu lantas terperangkap didalam bintang dan ikut menyalurkan angin bintang. Akibatnya, angin dari dua kutub bintang bertabrakan dan menghasilkan radiasi sinar-X.

Ini adalah penjelasan rapi dari misteri yang telah berumur dua dekade, namun, saat ini, Gudel dan para koleganya masih belum mengetahui apakah hal semacam ini berlaku pula bagi bintang Herbig lainnya. Untuk itu mereka perlu mengambil spektra beresolusi tinggi dari sebuah bintang Herbig lain untuk melakukan analisis serupa.

Penemuan ini akan dipublikasikan melalui jurnal Astronomy and Astrophysics edisi bulan Maret ini. (www.esa.int)