Akhir Era Kejayaan Supernova 1987A

Kredit: NASA, ESA, dan R. Kirshner (Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian dan Yayasan Gordon dan Betty Moore), M. Mutchler dan R. Avila (STScI)

Tiga dekade yang lalu, para astronom telah menjadi saksi fenomena kosmik dahsyat ledakan terang supernova yang terjadi dalam kurun waktu 400 tahun terakhir. Supernova 1987A (SN 1987A) berkobar dengan kekuatan 100 juta Matahari selama beberapa bulan setelah ditemukan pada bulan Februari 1987.

Sejak saat itu, SN 1987A terus memikat hati para astronom dengan pertunjukan cahaya spektakuler. Terletak di dekat galaksi Awan Magellan Besar, itulah ledakan supernova terdekat yang pernah diamati oleh para astronom dan dianggap memberikan peluang terbaik untuk mempelajari fase sebelum, selama, dan setelah kematian bintang.

Untuk memperingati ulang tahun penemuan SN 1987A yang ke-30, koleksi gambar supernova dirangkai dalam video time-lapse oleh tim ilmuwan yang dipimpinan astronom Salvatore Orlando dari INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, Italia. Orlando menggabungkan arsip data Teleskop Antariksa Hubble, Observatorium Sinar-X Chandra dan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), yang kini dapat diakses oleh publik.

Hubble telah berulang kali mengamati SN 1987A sejak tahun 1990 dan teleh mengumpulkan ratusan gambar, sementara Chandra mulai mengamati SN 1987A tak lama setelah beroperasi pada tahun 1999. Adapun ALMA, jajaran teleskop powerful yang terdiri dari 66 antena, juga telah mengumpulkan gambar resolusi tinggi SN 1987A sejak mulai beroperasi tahun 2012.

“30 tahun upaya observasi SN 1987A sangat berharga, karena memberikan wawasan tentang tahap terakhir evolusi bintang,” kata Robert Kirshner dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian di Cambridge, Massachusetts dan Yayasan Gordon dan Betty Moore di Palo Alto, California.

Data terbaru menunjukkan SN 1987A telah melewati ambang batas paling penting. Gelombang kejut supernova merambat di luar cincin gas padat yang diproduksi pada akhir kehidupan bintang prasupernova, saat aliran cepat atau hembusan angin bintang menerjang angin lambat yang sebelumnya dihembuskan oleh bintang saat memasuki fase evolusi raksasa merah. Apa pun yang ada di luar cincin saat ini tidak diketahui dan sangat tergantung pada rincian evolusi bintang ketika mencapai fase raksasa merah.

“Rincian transisi ini akan memberikan para astronom pemahaman yang lebih baik tentang kehidupan dan takdir pamungkas bintang malang,” kata Kari Frank dari Universitas Penn State University yang bertanggung jawab atas studi SN 1987A oleh Chandra.

Supernova seperti SN 1987A mampu menggerakkan gas di sekitarnya, memicu pembentukan bintang dan planet baru. Kandungan gas di dalam bintang dan planet baru akan diperkaya dengan unsur-unsur kompenen dasar kehidupan, seperti karbon, nitrogen, oksigen dan besi. Komponen dasar kehidupan ini ditempa di dalam bintang pra-supernova dan selama ledakan supernova itu sendiri, untuk kemudian tersebar ke galaksi induk.

Beberapa hal yang menjadi sorotan utama studi dari ketiga teleskop kuat (Hubble, Chandra dan ALMA), termasuk:

Pertunjukan cahaya kosmik SN 1987A oleh Hubble.
Kredit: NASA, ESA, R. Kirshner (Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian dan Yayasan Gordon dan Betty Moore) dan P. Challis (Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian)

Studi Hubble yang mengungkap struktur cincin gas padat di sekitar supernova bersinar dalam cahaya optik dan memiliki diameter sekitar satu tahun cahaya. Struktur cincin telah terbentuk setidaknya 20.000 tahun sebelum bintang meledak. Kilatan cahaya ultraviolet supernova menyuplai energi kepada gas di struktur cincin dan membuatnya berkobar selama beberapa dekade.

Struktur pusat yang terlihat di dalam cincin kini telah mengembang hingga sekitar setengah tahun cahaya. Fitur paling menonjol adalah dua gumpalan sisa puing-puing di pusat supernova yang saling berpacu dengan kecepatan sekitar 20 juta mil per jam.

Visi sinar-X SN 1987A oleh Chandra.
Kredit: NASA, ESA, dan A. Angelich (NRAO/AUI/NSF); gambar Chandra: NASA/CXC/Penn State/K. Frank dkk.

Dalam beberapa tahun terakhir, skala kecerahan cincin sinar-X telah menurun, meskipun jumlah sinar-X energi rendah tetap konstan. Perubahan ini memberikan bukti bahwa gelombang ledakan telah merambat hingga di luar cincin ke wilayah gas yang kurang padat. Inilah akhir era kejayaan SN 1987A.

Visi SN 1987A oleh ALMA.
Kredit: NASA, ESA, dan A. Angelich (NRAO/AUI/NSF); gambar ALMA: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) dan R. Indebetouw (NRAO/AUI/NSF)

Mulai tahun 2012, para astronom menggunakan ALMA untuk mengamati sisa-sisa supernova yang masih bersinar dan mempelajari apakah benar sisa-sisa supernova menempa debu yang mengandung unsur-unsur baru yang diproduksi bintang sumber supernova. Sebagian debu tersebut akan tersebar ke ruang antarbintang dan dapat menjadi building block bagi bintang dan planet generasi baru di sistem lain.

Observasi ini juga menunjukkan debu di alam semesta awal kemungkinan terbentuk dari ledakan supernova serupa.

SN 1987A dalam multi panjang gelombang.
Kredit: NASA, ESA, dan A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)

Para astronom juga masih mencari bukti keberadaan lubang hitam atau bintang neutron yang tertinggal akibat ledakan supernova. Secara sekilas, para astronom mendeteksi neutrino dari bintang tepat ketika meledak. Deteksi neutrino meyakinkan para astronom bahwa objek super padat (bintang neutron atau lubang hitam) akan terbentuk seiring keruntuhan inti bintang, meskipun belum ada bukti untuk itu.

Ditulis oleh: Staf hubblesite.org

Sumber: The Dawn of a New Era for Supernova 1987A

#terimakasihgoogle