Bintang ini Bersinar dengan Jutaan Kali Terang Cahaya Matahari!

Citra Galaksi Pusaran, induk bagi bintang neutron yang baru saja ditemukan. Sinar-X yang diamati oleh Observatorium Sinar-X Chandra NASA diperlihatkan dengan warna ungu, sementara cahaya optik dari Teleskop Antariksa Hubble NASA berwarna merah, hijau dan biru.
Kredit: M.Brightman et al./NASA/CXC/Caltech; Optik: NASA/STScI

Para astronom telah mengidentifikasi benda langit langka keempat yang bersinar cemerlang hingga jutaan kali lipat cahaya Matahari.

Disebut ultraluminious X-ray (ULX), benda langit ini sebelumnya dianggap sebagai lubang hitam. Studi tindak lanjut kemudian mengidentifikasi tiga di antaranya sebagai bintang neutron sangat padat, sementara penemuan terbaru ini menambah total jumlah ULX ke angka empat, sekaligus menyediakan petunjuk mengapa mereka bisa bersinar begitu terang.

Pada tahun 1980-an, para astronom pertama kali menemukan sumber sinar-X sangat terang di wilayah terluar galaksi yang terletak jauh dari lubang hitam supermasif di jantung galaksi. Pada tahun 2014, pengamatan menggunakan Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) dan jajaran teleskop antariksa lainnya, mengungkap identitas sumber sinar-X yang sangat terang ini, yaitu bintang neutron, inti padat sisa-sisa dari bintang masif yang memicu ledakan supernova.

Para astronom memanfaatkan Observatorium Sinar-X Chandra NASA untuk mempelajari ULX di Galaksi Pusaran, sebuah galaksi dengan fitur lengan-lengan spiral menonjol yang terletak sekitar 28 juta tahun cahaya dari Bumi. Mereka menemukan tingkat penurunan aneh spektrum cahaya yang mengalir dari objek, diidentifikasi berasal dari partikel bermuatan yang mengelilingi sebuah medan magnet. Karena lubang hitam tidak memiliki medan magnet, fenomena penurunan spektrum cahaya memberikan petunjuk kuat bahwa bintang neutron adalah sumber ULX.

Bintang neutron adalah objek ekstrem yang ukurannya hanya setara dengan sebuah kota, namun mengandung massa sekitar 1,5 kali lipat Matahari. Satu sendok teh material dari bintang neutron setara dengan mencapai bobot satu miliar ton, kata beberapa ilmuwan dalam sebuah pernyataan. Gaya gravitasi ekstrem bintang neutron bahkan mampu melucuti material dari sebuah bintang pengiring di dalam sistem biner.

Material memanas dan memancarkan sinar-X saat ditarik ke bintang neutron. Akhirnya cahaya sinar-X menjadi lebih kuat dari gravitasi bintang dan mendorong material menjauh, fenomena yang disebut batas Eddington. Para ilmuwan belum bisa memastikan mengapa sinar-X bintang neutron ULX lebih kuat daripada sinar-X bintang neutron kebanyakan.

“Layaknya batasan kemampuan kita untuk memakan banyak makanan sekaligus, demikian pula terdapat batasan seberapa cepat bintang neutron dapat mengakresi materi,” ungkap penulis makalah studi Murray Brightman dari Caltech.

“Tapi entah bagaimana, ULX melanggar batasan ini sehingga menghasilkan sinar X yang begitu terang, dan kami tidak tahu penyebabnya,” tambah Brightman.

Partikel bermuatan yang mengelilingi medan magnet menunjukkan ciri khas dari spektrum cahaya bintang yang disebut garis siklotron, yang dapat memberikan informasi tentang kekuatan medan magnet bintang. Namun ada beberapa hal kompleks yang mengharuskan para periset untuk mengetahui apakah garis siklotron disebabkan oleh proton bermuatan positif atau elektron bermuatan negatif. Saat ini, mereka tidak memiliki cukup informasi untuk menentukan jenis partikel.

“Jika garis siklotron berasal dari proton, berarti medan magnet di sekitar bintang neutron sangat kuat dan mungkin bertanggung jawab atas pecahnya batas Eddington,” Brightman memprediksi. Medan magnet yang kuat dapat membantu mengurangi tekanan dari sinar-X yang menyingkirkan materi ULX, memungkinkan bintang neutron untuk “melahap” lebih banyak material daripada bintang neutron kebanyakan dan membuatnya bersinar sangat terang.

Jika batas siklotron berasal dari putaran elektron, kekuatan medan magnet ULX tidak terlalu kuat, dan medan magnet tidak bertanggung jawab atas cahaya ekstrem yang dipancarkan bintang.

Para astronom berencana untuk memperoleh lebih banyak data sinar-X dari ULX di galaksi Pusaran dan mencari lebih banyak garis siklotron di ULX lainnya, untuk mengungkap penyebab mengapa bintang neutron dapat melampaui batas Eddington dan bersinar sangat terang.

“Penemuan ULX, yang pernah dianggap sebagai lubang hitam dengan massa 1.000 kali Matahari, ternyata bersumber dari bintang neutron yang kurang masif adalah kejutan ilmiah,” pungkas Fiona Harrison, peneliti ​​utama misi NuSTAR dari Caltech. “Kami mungkin telah memperoleh petunjuk fisik mengapa benda langit ekstrem berukuran kecil bisa begitu luar biasa.”

Ditulis oleh: Nola Taylor Redd, kontributor www.space.com

Sumber: This Star Shines with the Light of Millions of Suns!

#terimakasihgoogle