Penggambaran bintang-bintang neutron yang dipersiapkan untuk bertabrakan.
(Gambar: © NASA / Goddard Space Flight Center)
Astronom sedang berburu untuk sisa-sisa tabrakan bintang neutron yang memberi Bumi logam mulia.
Kapan nbintang eutron bergabung, mereka memuntahkan banyak elemen berumur pendek ke lingkungan mereka, dan bahan-bahan ini menjadi bagian dari sistem tata surya yang terbentuk kemudian. Sekarang para ilmuwan sedang mencoba untuk mendekati merger yang menjadi unggulan tata surya kita dengan menelusuri elemen yang dihasilkan oleh bahan peluruhan asli. Dari pekerjaan itu, mereka percaya merger yang bertanggung jawab terjadi 100 juta tahun sebelumnya dan 1.000 tahun cahaya dari kelahiran tata surya kita.
"Sudah dekat," kata pemimpin ilmuwan proyek, Szabolcs Marka, yang adalah seorang fisikawan di Universitas Columbia, kepada Space.com. "Jika kamu melihat ke langit dan kamu melihat penggabungan bintang neutron 1.000 tahun cahaya, itu akan melebihi seluruh langit malam."
Marka dan koleganya Imre Bartos, seorang astrofisika di Universitas Florida, menggunakan meteorit dari awal tata surya untuk melacak tabrakan. Mereka menganalisis isotop - rasa elemen dengan jumlah neutron yang berbeda di atom mereka - di batuan ini.
Pertama, mereka menghitung jumlah isotop radioaktif di tata surya awal; kemudian para peneliti membandingkan pengukuran mereka dengan jumlah isotop yang dihasilkan oleh bintang neutron merger. Marka mempresentasikan hasil penelitian mereka pada bulan Januari di musim dingin pertemuan American Astronomical Society di Honolulu.
"Kami" merger bintang neutron
Unsur berat alam semesta, seperti emas, platinum, dan plutonium, terbentuk ketika neutron membombardir atom yang ada. Selama tabrakan tersebut, a neutron netral dapat memancarkan elektron bermuatan negatif, menjadi proton bermuatan positif dan mengubah identitas atom.
Proses ini, dikenal sebagai penangkapan neutron cepat, terjadi hanya selama ledakan paling kuat, seperti supernova dan merger bintang neutron. Tetapi para ilmuwan terus berdebat tentang peristiwa ekstrem mana yang bertanggung jawab atas sebagian besar unsur berat di alam semesta.
Jadi Marka dan Bartos beralih ke meteorit kuno dalam upaya untuk memahami jenis peristiwa yang mungkin terjadi unggulan tata surya awal. Terkunci di dalam batu-batu itu dari tata surya muda adalah bahan yang dimuntahkan dari ledakan, dan meskipun unsur-unsur awal itu radioaktif dan cepat membusuk, mereka meninggalkan tanda tangan kehadiran masa lalu mereka.
Dan sebagai Laser Interferometer Observatorium Gelombang-Gravitasi (LIGO) mulai mengidentifikasi potensi penggabungan bintang neutron, para ilmuwan menerapkan pengamatannya untuk membantu mengidentifikasi kontributor bahan yang paling mungkin terbentuk dalam penggabungan di dekatnya, yang disebut Marka sebagai "pembuat sihir galaksi," bahan yang perlahan membusuk yang menuju ke tata surya.
Studi sebelumnya memperkirakan bahwa supernova terjadi di Bima Sakti setiap 50 tahun sekali. Pengamatan baru LIGO menunjukkan bahwa merger bintang neutron terjadi jauh lebih jarang, sekitar sekali setiap 100.000 tahun. Jumlah elemen berat di tata surya menunjukkan bahwa mereka berasal dari a merger bintang neutron di dekatnya, sebagai asal supernova akan menghasilkan lebih banyak material.
Dari sana, pasangan bergantung pada isotop individu untuk menentukan di mana dan kapan merger bintang neutron lokal tata surya terjadi.
"Setiap isotop adalah stopwatch yang dimulai pada ledakan," kata Marka. Dengan mempelajari berapa banyak masing-masing isotop yang tersisa ketika bahan itu ditangkap, ia mampu menentukan usia tabrakan yang menghujani tata surya. "Hanya ada satu titik waktu ketika mereka semua setuju," katanya. Titik itu terjadi sekitar 100 juta tahun sebelum tata surya terbentuk, mata berkedip dalam skala waktu astronomi. Tim juga menghitung seberapa jauh bintang-bintang bertabrakan, jarak 1.000 tahun cahaya, berdasarkan berapa banyak material yang berakhir di tata surya.
Apa yang tim tidak tahu adalah arah di mana unsur-unsur berat ini memasuki lingkungan yang akan menjadi tata surya kita, sebuah penemuan yang secara teoritis dapat memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan sisa-sisa tabrakan. Masalahnya adalah bahwa matahari belum duduk diam selama 4,5 miliar tahun sejak terbentuk; alih-alih, ia telah berkeliling galaksi.
Sepanjang jalan, ia telah meninggalkan bintang-bintang yang terbentuk di dekatnya dalam kelompok yang sama, bintang-bintang yang telah lama diburu oleh para astronom dengan sia-sia. Marka berharap bahwa suatu hari, para astronom akan menemukan bintang-bintang itu dan sisa-sisa penggabungan bintang-neutron yang membentuk tata surya.
Menurut Marka, penemuan baru itu mengenai rumah. "Orang-orang benar-benar menangis," katanya, merujuk pada anggota timnya.
Dia mengatakan dia berpikir bahwa reaksi emosional yang kuat muncul karena merger bintang neutron ini bukan hanya peristiwa yang terjadi di luar angkasa. Itu adalah salah satu yang berkontribusi bagi kita masing-masing, secara pribadi.
"Ini bukan esoterik, ini milik kita," kata Marka. "Bukan milik kita di galaksi, tetapi milik kita di tata surya."
- Tabrakan bintang neutron mengungkapkan asal emas, kata para astronom
- Apakah lubang hitam menelan bintang neutron 900 juta tahun yang lalu?
- Deteksi pertama gelombang gravitasi dari tabrakan bintang neutron menandai era baru astronomi
