Pulsar adalah mayat bintang-bintang besar yang berputar dengan cepat. Satu misteri seperti itu: mengapa pulsar memiliki titik panas jutaan derajat di sekitar kutubnya? Data baru dari observatorium XMM-Newton X-Ray ESA telah meragukan teori bahwa partikel bermuatan bertabrakan dengan permukaan pulsar di kutubnya. XMM-Newton gagal melihat emisi sinar-X di beberapa pulsar lama yang seharusnya sangat terang jika partikel terus bertabrakan.
Sensitivitas super dari observatorium X-ray XMM-Newton ESA telah menunjukkan bahwa teori yang berlaku tentang bagaimana mayat bintang, yang dikenal sebagai pulsar, menghasilkan sinar-X yang perlu direvisi. Secara khusus, energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan titik-titik kutub jutaan derajat yang terlihat pada bintang-bintang neutron yang mendingin mungkin sebagian besar berasal dari dalam pulsar, bukan dari luar.
Tiga puluh sembilan tahun yang lalu, astronom Cambridge Jocelyn Bell-Burnell dan Anthony Hewish menemukan pulsar. Benda-benda langit ini adalah inti pemintalan bermagnet kuat dari bintang mati, masing-masing hanya sepanjang 20 kilometer namun mengandung sekitar 1,4 kali massa Matahari. Bahkan hari ini, mereka membingungkan para astronom di seluruh dunia.
"Teori tentang bagaimana pulsar memancarkan radiasi mereka masih dalam masa pertumbuhan, bahkan setelah hampir empat puluh tahun bekerja," kata Werner Becker, Institut Max-Planck untuk ekstraterrestrische Physik, Garching, Jerman. Ada banyak model tetapi tidak ada teori yang diterima. Sekarang, berkat pengamatan XMM-Newton yang baru, Becker dan rekannya mungkin telah menemukan bagian penting dari teka-teki yang akan membantu para ahli teori menjelaskan mengapa bintang-bintang neutron yang mendinginkan memiliki titik panas di daerah kutub mereka.
Bintang-bintang neutron terbentuk dengan suhu lebih dari miliar (1012 K) derajat selama runtuhnya bintang-bintang masif. Begitu mereka lahir mereka mulai menjadi dingin. Cara mereka dingin harus bergantung pada sifat fisik materi superdense di dalamnya.
Pengamatan dengan satelit sinar-X sebelumnya telah menunjukkan bahwa sinar-X dari bintang neutron pendingin berasal dari tiga daerah pulsar. Pertama, seluruh permukaan sangat panas sehingga memancarkan sinar-X. Kedua, ada partikel bermuatan di lingkungan magnetik pulsar yang juga memancarkan sinar-X saat bergerak ke luar, di sepanjang garis medan magnet. Ketiga, dan yang terpenting untuk penyelidikan terbaru ini, pulsar yang lebih muda menunjukkan hotspot sinar-X di kutub mereka.
Sampai sekarang, para astronom percaya bahwa hotspot dihasilkan ketika partikel bermuatan bertabrakan dengan permukaan pulsar di kutub. Namun, hasil XMM-Newton terbaru telah meragukan pandangan ini.
XMM-Newton menangkap pandangan terperinci dari emisi sinar-X dari lima pulsar, yang masing-masing berusia hingga beberapa juta tahun. “Tidak ada satelit sinar-X lain yang bisa melakukan pekerjaan ini. Hanya XMM-Newton yang mampu mengamati detail emisi sinar-X mereka, ”kata Becker. Dia dan kolaboratornya tidak menemukan bukti emisi permukaan, atau hotspot kutub, meskipun mereka melihat emisi dari partikel yang bergerak ke luar.
Kurangnya emisi permukaan tidak mengherankan. Dalam beberapa juta tahun sejak kelahiran mereka, pulsar ini telah mendingin dari miliaran derajat menjadi kurang dari 500.000 derajat Celcius, yang berarti bahwa emisi sinar-X selebar permukaannya telah memudar dari pandangan.
Namun, kurangnya hotspot kutub di pulsar lama adalah kejutan besar dan menunjukkan bahwa pemanasan daerah permukaan kutub oleh pengeboman partikel tidak cukup efisien untuk menghasilkan komponen sinar-X termal yang signifikan. “Dalam kasus pulsar PSR B1929 + 10 berusia tiga juta tahun, kontribusi dari daerah kutub yang dipanaskan kurang dari tujuh persen dari total fluks sinar-X yang terdeteksi,” kata Becker.
Tampaknya pandangan konvensional bukan satu-satunya cara untuk melihat masalah. Teori alternatif adalah bahwa panas yang terperangkap di pulsar sejak kelahirannya akan dipandu ke kutub oleh medan magnet yang kuat di dalam pulsar. Ini karena panas dibawa pada elektron, yang bermuatan listrik dan akan diarahkan oleh medan magnet.
Ini berarti bahwa hot spot kutub di pulsar muda dihasilkan terutama dari panas di dalam pulsar, bukan dari tabrakan partikel dari luar pulsar. Karenanya mereka akan menghilang dari pandangan dengan cara yang sama seperti emisi di permukaan. "Pandangan ini masih dalam diskusi tetapi sangat didukung oleh pengamatan XMM-Newton yang baru," kata Becker.
Hampir empat puluh tahun sejak penemuan pulsar, nampaknya pulsar lama masih memiliki trik baru untuk mengajar para astronom.
Sumber Asli: Siaran Berita ESA
