Sinyal Tabrakan Bintang Neutron dalam Sinar-X

Semburan sinar-X dari tabrakan bintang neutron ditemukan oleh Teleskop Sinar-X Chandra milik NASA di galaksi yang jaraknya 6,6 miliar tahun dari Bumi.

Penggabungan bintang neutron yang berhasil dipotret Teleskop Chandra. Kredit: I=Observatorium Chandra / NASA
Penggabungan bintang neutron yang berhasil dipotret Teleskop Chandra. Kredit: I=Observatorium Chandra / NASA

Kejadian ini diperkirakan berasal dari bergabungnya dua bintang neutron dan bisa memberi informasi terkait peristiwa bergabungnya dua bintang kompak yang disusun oleh neutron.

Saat dua bintang neutron bergabung, terbentuk semburan atau jet partikel energi tinggi dan radiasi yang disemburkan ke arah yang berlawanan. Jika jet tersebut ada yang mengarah ke medan pandang kita di Bumi, maka semburan ini bisa dideteksi. Jika tidak mengarah ke Bumi, butuh sinyal lain untuk mengidentifikasi merger tersebut.

Salah satu yang bisa diandalkan untuk mengetahui merger bintang neutron adalah deteksi gelombang gravitasi atau riak di ruangwaktu. Rupanya Teleskop Chandra berhasil menangkap peristiwa tersebut. Suar sinar-X yang sangat terang menjadi sinyal yang menandai penggabungan dua bintang neuron untuk membentuk bintang neutron baru yang lebih berat dan berputar cepat. Tentunya bintang neutron baru ini memiliki medan magnetik yang sangat kuat. Pengamatan ini sekaligus membuka ruang baru untuk mengetahui penggabungan dua buah bintang neutron.

Sumber Cahaya XT2

Teleskop Chandra melihat sumber cahaya yang diberi kode XT2 saat cahay ini tiba-tiba muncul dan kemudian memudar dalam waktu 7 jam. Sumber cahaya berasal dari area pengamatan objek dalam di area selatan. Para astronom berhasil mengidentifikasi asal usul sumber cahaya tersebut dari perilaku sinar-X yang berubah dari waktu ke waktu, dan membandingkannya dengan model yang dibuat oleh Bing Zhang dari Universitas Nevada, Las Vegas, pada tahun 2013.

Sinar-X memerlihatkan kecocokan karakteristik dengan model magnetar yang baru terbentuk. Magnetar adalah bintang neutron yang berputar ratusan kali dalam satu detik dan memiliki medan magnet kuadriliun kali medan magnet Bumi.

Para astronom menduga, sumber cahaya XT2 ini berasal dari magnetar yang mengalami kehilangan energi dalam bentuk angin sinar-X, sehingga memperlambat laju putaran magnetar ketika cahaya meredup. Jumlah sinar-X tetap konstan saat diamati kecerlangannya selama 30 menit, baru kemudian meredup sampai 300 kali dalam 6,5 jam sebelum akhirnya tidak terdeteksi. Dari sinilah para astronom berkesimpulan kalau yang dilihat tersebut merupakan tabrakan dua bintang neutron yang membentuk bintang neutron raksasa dan bukan membentuk lubang hitam.

Penggabungan bintang neutron merupakan salah satu berita menarik sejak LIGO berhasil mendeteksi gelombang gravitasi dari peristiwa tersebut pada tahun 2017. Sumber riak yang dikenal sebagai GW170817 juga menghasilkan semburan sinar gamma dan sisa cahaya yang diamati oleh teleskop yang ada di Bumi maupun di antariksa. Salah satu yang berhasil mengamati semburan sinar gamma dan sisa cahayanya itu adalah teleskop Chandra.

Untuk kasus XT2, sumber cahaya ini juga diprediksi bisa menghasilkan riak dalam ruangwaktu. Akan tetapi riak tersebut terlalu jauh untuk bisa dideteksi. Selain itu, jika bisa dideteksi, riak tersebut sudah melanda Bumi sebelum Advance LIGO mulai melakukan pengamatan.

Selain penggabungan bintang neutron, para astronom juga membangun dugaan bahwa XT2 berasal dari keruntuhan bintang sangat masif yang menyisakan bintang neutron. Akan tetapi, karakter galaksi dimana XT2 teramati memerlihatkan bahwa galaksi ini memiliki laju pembentukkan bintang yang lebih rendah dibanding galaksi dengan massa yang sama. Pada galaksi seperti ini penggabungan dua bintang neutron memang sangat umum terjadi.

Sumber: NASA Chandra Observatory

Tinggalkan Balasan