Para astronom telah mengidentifikasi sistem bintang yang langka dan terikat erat, di mana sebuah bintang ganda gerhana—dua bintang yang saling melintas dari perspektif kita—juga menggerhanai bintang ketiga, sementara bintang keempat mengorbit di jarak yang lebih jauh.
Kelompok astronom internasional yang membuat penemuan ini menyatakan bahwa ini adalah sistem bintang kuadrupel paling kompak yang pernah ditemukan, karena bintang terluar, yang mengorbit ketiga bintang di dalamnya, memiliki periode terpendek yang pernah tercatat. Studi yang diterbitkan Selasa di Nature tersebut memberikan pandangan lebih dekat terhadap dunia aneh dan kacau dari sistem bintang hierarkis.
Empat adalah Kerumunan
Dengan menggunakan Satelit Survei Eksoplanet Transit (TESS) milik NASA, tim di balik penemuan ini sedang mencari sistem bintang tiga dan menemukan satu yang berperilaku cukup aneh. Awalnya, kecerahan objek tersebut meredup selama sekitar 1,5 hari, mengindikasikan bahwa ia terdiri dari setidaknya dua bintang yang saling mengorbit. Kemudian, setiap 26 hari objek tersebut akan meredup lagi, mengonfirmasi adanya bintang ketiga dalam sistem.
Observasi lanjutan menunjukkan bahwa sistem bintang tiga tidak cukup untuk menjelaskan perilaku objek tersebut, dengan variasi waktu gerhana mengungkapkan bahwa bintang keempat tambahan harus hadir dalam sistem.
TESS mengamati sistem bintang yang dinamai TIC 120362137 antara tahun 2019 dan 2024. Para astronom menggunakan data tersebut untuk menentukan periode orbit bintang keempat, yang ternyata berlangsung selama 1.045,5 hari. Itu adalah periode orbit terpendek untuk bintang keempat terluar yang pernah diamati dalam sistem sejenisnya.
Ketiga bintang bagian dalam semua terkumpul dalam area yang ukurannya mirip dengan orbit Merkurius mengelilingi Matahari, sementara bintang keempat membentang lebih jauh di area yang sebanding dengan orbit Jupiter. Ketiga bintang terdalam lebih masif dan panas daripada Matahari, sedangkan pasangan terluarnya lebih mirip dengan bintang induk kita.
“Bintang umumnya terbentuk dalam kelompok melalui runtuhnya awan molekul besar yang mengandung debu dan gas, dan mereka dapat membentuk berbagai struktur seperti gugusan, asosiasi longgar, atau bintang ganda, tripel, kuadrupel, dan seterusnya, tergantung terutama pada lingkungan formasi mereka dan bagaimana interaksi gravitasi dengan objek lain mempengaruhi proses ini,” jelas Tibor Mitnyan, peneliti dari Universitas Szeged di Hungaria dan rekan penulis makalah baru tersebut, kepada Gizmodo. “Namun, pembentukan sistem hierarkis kompak merupakan area astrofisika bintang yang sangat aktif dipelajari dengan banyak pertanyaan dan ketidakpastian.”
Pasangan Bintang
Menggunakan parameter dinamis yang unik, tim di balik studi ini juga mampu memodelkan evolusi masa depan sistem bintang kuadrupel ini. Dalam sekitar 300 juta tahun, bintang-bintang bagian dalam akan bergabung menjadi satu katai putih (sisa inti yang sangat padat dari bintang besar).
“Katai putih yang lebih masif terbentuk setelah dua penggabungan dari tiga bintang bagian dalam, sementara katai putih yang kurang masif terbentuk langsung dari bintang keempat yang awalnya paling jauh,” kata Mitnyan. Kedua bintang katai putih yang tersisa akan terus mengitari satu sama lain, menyelesaikan satu orbit dalam sekitar 44 hari.
“Hal menarik lainnya untuk dicatat adalah bahwa jika sistem katai putih ganda seperti ini ditemukan saat ini, para pengamat kemungkinan tidak akan menyadari bahwa ia mungkin berasal dari sistem kuadrupel kompak 3+1 yang eksotis dengan periode luar sekitar seribu hari,” tambah Mitnyan.