Kredit gambar: ESA
Tak lama setelah Big Bang, dipercaya bahwa semua materi di Semesta dipecah menjadi komponen terkecilnya. Menggunakan teleskop ruang angkasa XMM-Newton, tim astronom sedang mencoba untuk menghitung "kekompakan" beberapa bintang neutron - untuk melihat apakah mereka melampaui kepadatan materi normal.
Sepersekian detik setelah Big Bang, semua sup purba materi di Alam Semesta 'dipecah' menjadi konstituennya yang paling mendasar. Diperkirakan telah menghilang selamanya. Namun para ilmuwan sangat curiga bahwa sup eksotis dari zat terlarut masih dapat ditemukan di Alam Semesta saat ini, di inti benda-benda sangat padat yang disebut bintang neutron.
Dengan teleskop ruang angkasa ESA XMM-Newton, mereka sekarang lebih dekat untuk menguji ide ini. Untuk pertama kalinya, XMM-Newton telah mampu mengukur pengaruh medan gravitasi bintang neutron pada cahaya yang dipancarkannya. Pengukuran ini memberikan wawasan yang jauh lebih baik tentang objek-objek ini.
Bintang-bintang neutron adalah salah satu objek terpadat di Alam Semesta. Mereka mengemas massa matahari di dalam bulatan 10 kilometer. Sepotong bintang neutron seukuran gula batu memiliki berat lebih dari satu miliar ton. Bintang-bintang neutron adalah sisa-sisa bintang yang meledak hingga delapan kali lebih besar dari Matahari kita. Mereka mengakhiri hidup mereka dalam ledakan supernova dan kemudian runtuh karena gravitasi mereka sendiri. Interiornya mungkin mengandung bentuk materi yang sangat eksotis.
Para ilmuwan percaya bahwa pada bintang neutron, kerapatan dan suhunya mirip dengan yang ada sepersekian detik setelah Big Bang. Mereka beranggapan bahwa ketika materi padat seperti di bintang neutron, ia mengalami perubahan penting. Proton, elektron, dan neutron? komponen atom - bergabung bersama. Mungkin saja blok-blok pembangun proton dan neutron, yang disebut quark, dihancurkan bersama, sehingga memunculkan semacam plasma eksotis dari materi 'terlarut'.
Bagaimana cara mengetahuinya? Para ilmuwan telah menghabiskan beberapa dekade mencoba mengidentifikasi sifat materi pada bintang-bintang neutron. Untuk melakukan ini, mereka perlu mengetahui beberapa parameter penting dengan sangat tepat: jika Anda mengetahui massa dan jari-jari bintang, atau hubungan di antara mereka, Anda bisa mendapatkan kekompakannya. Namun, tidak ada instrumen yang cukup canggih untuk melakukan pengukuran yang dibutuhkan, sampai sekarang. Berkat observatorium XMM-Newton ESA, para astronom untuk pertama kalinya dapat mengukur rasio massa-ke-jari-jari bintang neutron dan mendapatkan petunjuk pertama untuk komposisinya. Ini menunjukkan bahwa bintang neutron mengandung materi normal dan non-eksotis, meskipun tidak konklusif. Para penulis mengatakan ini adalah? Kunci langkah pertama? dan mereka akan melanjutkan pencarian.
Cara mereka mendapatkan pengukuran ini adalah yang pertama dalam pengamatan astronomi dan dianggap sebagai pencapaian besar. Metode ini terdiri dari menentukan kekompakan bintang neutron secara tidak langsung. Tarikan gravitasi bintang neutron sangat besar - ribuan juta kali lebih kuat dari Bumi. Ini membuat partikel-partikel cahaya yang dipancarkan bintang neutron kehilangan energi. Kehilangan energi ini disebut 'pergeseran merah' gravitasi. Pengukuran pergeseran merah oleh XMM-Newton menunjukkan kekuatan tarikan gravitasi, dan mengungkapkan kekompakan bintang.
"Ini adalah pengukuran yang sangat tepat yang kami tidak dapat lakukan tanpa sensitivitas tinggi XMM-Newton dan kemampuannya untuk membedakan detail," kata Fred Jansen, ESA's XMM-Newton Project Scientist.
Menurut penulis utama penemuan, Jean Cottam dari Goddard Space Flight Center NASA, "upaya untuk mengukur pergeseran merah gravitasi dilakukan tepat setelah Einstein menerbitkan Teori Relativitas Umum, tetapi tidak ada yang pernah bisa mengukur efek dalam bintang neutron, di mana ia seharusnya menjadi besar. Ini sekarang telah dikonfirmasi. "
Sumber Asli: Siaran Berita ESA
