Supernova adalah peristiwa yang langka dan menakjubkan. Karena ledakan hebat ini hanya terjadi ketika sebuah bintang masif mencapai tahap akhir dari umur evolusinya - ketika ia telah kehabisan semua bahan bakarnya dan mengalami keruntuhan inti - atau ketika kerdil putih dalam sistem bintang biner menghabiskan rekannya, dapat saksi satu adalah hak istimewa.
Namun baru-baru ini, tim astronom internasional menyaksikan sesuatu yang bahkan mungkin lebih jarang - peristiwa supernova yang tampaknya terjadi dalam gerak lambat. Sedangkan supernova dari jenisnya (SN Type Ibn) biasanya ditandai oleh kenaikan cepat ke puncak kecerahan dan penurunan cepat, supernova khusus ini membutuhkan waktu lama yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mencapai kecerahan maksimum, dan kemudian perlahan memudar.
Demi studi mereka, tim peneliti - yang termasuk anggota dari Inggris, Polandia, Swedia, Irlandia Utara, Belanda dan Jerman - mempelajari acara Tipe Ibn yang dikenal sebagai OGLE-2014-SN-13. Jenis-jenis ledakan ini dianggap sebagai hasil dari bintang masif (yang telah kehilangan selubung luar hidrogennya) yang mengalami keruntuhan inti, dan yang ejectanya berinteraksi dengan awan bahan helit yang kaya helium (CSM).
Penelitian ini dipimpin oleh Emir Karamehmetoglu dari The Oskar Klein Center di Universitas Stockholm. Seperti yang dia sampaikan kepada Space Magazine melalui email:
“Tipe Ibn supernova dianggap sebagai ledakan bintang-bintang yang sangat masif, dikelilingi oleh daerah padat bahan yang sangat kaya helium. Kami menyimpulkan keberadaan Helium ini melalui keberadaan garis emisi helium yang sempit dalam spektrum optiknya. Kami juga percaya bahwa ada sangat sedikit, jika ada Hidrogen di sekitar bintang, karena jika itu ada, itu akan muncul jauh lebih kuat daripada Helium dalam spektrum. Seperti yang dapat Anda bayangkan, konfigurasi semacam ini sangat langka, karena hidrogen sejauh ini merupakan unsur paling melimpah di alam semesta. ”
Seperti yang telah dicatat, supernova Tipe Ibn ditandai dengan peningkatan kecerahannya secara tiba-tiba dan dramatis, kemudian menurun dengan cepat. Namun, ketika mengamati OGLE-2014-SN-131 - yang mereka deteksi pada 11 November 2014 menggunakan Eksperimen Lensa Gravitasi Optik (OGLE) di Observatorium Astronomi Universitas Warsawa - mereka menyaksikan sesuatu yang sangat berbeda.
"OGLE-2014-SN-131 berbeda karena butuh hampir 50 hari, dibandingkan dengan yang lebih khas ~ 1 minggu, untuk menjadi cerah," kata Karamehmetoglu. “Kemudian menurun relatif lambat juga. Fakta bahwa dibutuhkan beberapa kali lebih lama dari kenaikan tipikal untuk kecerahan maksimum, yang tidak seperti Ibnu lain yang telah dipelajari sebelumnya, menjadikannya objek yang sangat unik. ”
Berkat data yang diperoleh oleh OGLE-IV Transient Detection System, mereka dapat menempatkan OGLE-2014-SN-131 pada jarak sekitar 372 ± 9 megaparsec (1183,95 hingga 1242,66 juta tahun cahaya) dari Bumi. Ini kemudian ditindaklanjuti dengan pengamatan fotometrik menggunakan teleskop OGLE di Las Campanas Observatory di Chili dan Gamma-Ray Burst Optical / Near-Infrared Detector (GROND) di La Silla Observatory.
Tim juga memperoleh data spektroskopi menggunakan ESO's New Technology Telescope (NTT) di La Silla dan Very Large Telescope (VLT) di Paranal Observatory (keduanya berlokasi di Chili). Selain memiliki waktu naik yang luar biasa lama, data gabungan juga menunjukkan bahwa supernova memiliki kurva cahaya yang sangat luas. Untuk menjelaskan semua ini, tim mempertimbangkan sejumlah kemungkinan.
Sebagai permulaan, mereka dianggap model peluruhan radioaktif aktif, yang dikenal memberi daya pada lightcurves kebanyakan supernova Tipe I dan Tipe II lainnya. Namun, ini tidak dapat menjelaskan apa yang telah mereka amati dengan OGLE-2014-SN-131. Karena itu, mereka mulai mempertimbangkan skenario yang lebih eksotis, termasuk energi yang menjadi masukan dari bintang neutron muda yang berputar cepat (alias magnetar) di dekatnya.
Sementara model ini akan menjelaskan perilaku OGLE-2014-SN-131, itu terbatas dalam hal itu belum diketahui keadaan apa yang akan diperlukan untuk memohon magnetar. Karamehmetoglu dan timnya juga mempertimbangkan kemungkinan bahwa ledakan mungkin didukung oleh guncangan yang diciptakan oleh interaksi bahan terlontar dari supernova dengan CSM yang kaya helium.
Berkat data spektral yang diperoleh oleh NTT dan VLT, mereka tahu bahwa materi seperti itu ada di sekitar bintang, dan karenanya model dapat mereproduksi perilaku yang diamati. Seperti yang dijelaskan Karamehmetoglu, untuk alasan inilah mereka lebih menyukai model ini daripada yang lain:
“Dalam skenario ini, alasan OGLE-2014-SN-131 berbeda dari Tipe Ibn SNe lainnya adalah karena sifat masif yang luar biasa dari bintang leluhurnya. Sebuah bintang yang sangat masif, antara 40-60 kali massa Matahari kita, yang terletak di galaksi dengan logam rendah, mungkin memunculkan SN ini dengan mengeluarkan sejumlah besar materi kaya helium, kemudian meledak sebagai SN. ”
Selain menjadi peristiwa unik, penelitian ini juga beberapa implikasi drastis untuk astronomi dan studi supernova. Berkat pendeteksian OGLE-2014-SN-131, setiap model masa depan yang mencoba menjelaskan bagaimana bentuk supernova Tipe Ibn sekarang memiliki kendala yang ketat. Pada saat yang sama, para astronom sekarang memiliki model yang sudah ada untuk mempertimbangkan jika dan ketika mereka menyaksikan supernova lain yang menunjukkan masa kenaikan yang sangat lama.
Ke depan, inilah tepatnya yang diharapkan Karamehmetoglu dan rekan-rekannya lakukan. "Dalam upaya kami berikutnya, kami akan mempelajari jenis-jenis SN lain yang tidak terlalu jarang, yang memiliki masa kenaikan yang lama, dan karenanya mungkin diciptakan oleh bintang-bintang yang sangat masif," katanya. “Kami akan memanfaatkan kerangka perbandingan yang kami kembangkan saat mempelajari OGLE-2014-SN-131.”
Sekali lagi, Semesta telah mengajarkan kepada kita bahwa dua aspek yang lebih penting dari penelitian ilmiah adalah kemampuan beradaptasi dan komitmen terhadap penemuan berkelanjutan. Ketika hal-hal tidak sesuai dengan model yang ada, kembangkan yang baru dan ujilah!
