Pulsar RX J0720.4-3125 ditangkap oleh XMM-Newton. klik untuk memperbesar
Teleskop sinar-X yang mengorbit ESA, observatorium ruang angkasa XMM-Newton, telah menemukan bintang neutron yang di luar kendali. Suhu keseluruhan objek tidak berubah, itu hanya jatuh, dan perlahan menampilkan area yang berbeda untuk pengamat di sini di Bumi - seperti goyangan atas. Pengamatan ini akan membantu para astronom memahami beberapa proses internal yang mengatur objek-objek semacam ini.
Dengan menggunakan data dari observatorium XMM-Newton X-ray ESA, sekelompok ahli astrofisika internasional menemukan bahwa satu bintang neutron berputar tampaknya bukan yang diharapkan oleh rotator yang stabil. Pengamatan sinar-X ini menjanjikan untuk memberikan wawasan baru ke dalam evolusi termal dan akhirnya struktur interior bintang neutron.
Bintang neutron berputar, juga dikenal sebagai pulsar, umumnya dikenal sebagai rotator yang sangat stabil. Berkat sinyal periodik mereka, yang dipancarkan baik di radio atau dalam panjang gelombang sinar-X, mereka dapat berfungsi sebagai 'jam' astronomi yang sangat akurat.
Para ilmuwan menemukan bahwa selama empat setengah tahun terakhir suhu satu objek misterius, bernama RX J0720.4-3125, terus meningkat. Namun, pengamatan yang sangat baru menunjukkan bahwa tren ini terbalik dan suhunya sekarang menurun.
Menurut para ilmuwan, efek ini bukan karena variasi suhu yang nyata, melainkan karena perubahan geometri tampilan. RX J0720.4-3125 kemungkinan besar adalah 'pendahuluan', yaitu perlahan-lahan jatuh dan oleh karena itu, seiring waktu, itu memaparkan kepada pengamat berbagai area permukaan.
Bintang-bintang neutron adalah salah satu titik akhir dari evolusi bintang. Dengan massa yang sebanding dengan Matahari kita yang terkurung dalam bola berdiameter 20-40 km, kerapatannya bahkan lebih tinggi daripada inti atom - satu miliar ton per sentimeter kubik. Segera setelah kelahiran mereka dalam ledakan supernova suhu mereka berada di urutan 1.000.000 derajat celcius dan sebagian besar emisi termal mereka jatuh di pita sinar-X dari spektrum elektromagnetik. Bintang-bintang neutron yang terisolasi secara perlahan mendingin dan butuh jutaan tahun sebelum mereka menjadi terlalu dingin untuk diamati dalam sinar-X.
Bintang-bintang neutron diketahui memiliki medan magnet yang sangat kuat, biasanya beberapa triliun kali lebih kuat daripada Bumi. Medan magnet bisa sangat kuat sehingga memengaruhi transportasi panas dari interior bintang melalui kerak yang mengarah ke titik panas di sekitar kutub magnet di permukaan bintang.
Ini adalah emisi dari tutup kutub yang lebih panas ini yang mendominasi spektrum sinar-X. Hanya ada beberapa bintang neutron terisolasi yang diketahui dari mana kita dapat secara langsung mengamati emisi termal dari permukaan bintang. Salah satunya adalah RX J0720.4-3125, berputar dengan periode sekitar delapan setengah detik. "Mengingat skala waktu pendinginan yang lama, oleh karena itu sangat tidak terduga untuk melihat spektrum sinar-X-nya berubah selama beberapa tahun," kata Frank Haberl dari Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics di Garching (Jerman), yang memimpin penelitian kelompok.
"Sangat tidak mungkin suhu global bintang neutron berubah begitu cepat. Kami agak melihat berbagai bidang permukaan bintang pada waktu yang berbeda. Ini juga diamati selama periode rotasi bintang neutron ketika titik panas bergerak masuk dan keluar dari garis pandang kami, dan juga kontribusinya terhadap perubahan total emisi, ”lanjut Haberl.
Efek serupa pada skala waktu yang lebih lama dapat diamati ketika bintang neutron mendahului (mirip dengan putaran atas). Dalam hal itu sumbu rotasi itu sendiri bergerak di sekitar kerucut yang mengarah ke perubahan lambat pada geometri tampilan selama bertahun-tahun. Presesi bebas dapat disebabkan oleh sedikit deformasi bintang dari bola sempurna, yang mungkin berasal dari medan magnet yang sangat kuat.
Selama pengamatan XMM-Newton pertama dari RX J0720.4-3125 pada bulan Mei 2000, suhu yang diamati minimum dan titik yang lebih dingin dan lebih besar terlihat jelas. Di sisi lain, empat tahun kemudian (Mei 2004) presesi membawa sebagian besar tempat kedua, lebih panas dan lebih kecil, yang membuat suhu yang diamati meningkat. Ini mungkin menjelaskan variasi yang diamati dalam suhu dan area pemancar, dan anti-korelasinya.
Dalam pekerjaan mereka Haberl dan rekan mengembangkan model untuk RX J0720.4-3125 yang dapat menjelaskan banyak karakteristik aneh yang telah menjadi tantangan untuk dijelaskan sejauh ini. Dalam model ini perubahan jangka panjang dalam suhu dihasilkan oleh fraksi yang berbeda dari dua tutup kutub panas yang masuk ke tampilan sebagai bintang precesses dengan periode sekitar tujuh hingga delapan tahun.
Agar model seperti itu bekerja, kedua daerah kutub yang memancarkan perlu memiliki suhu dan ukuran yang berbeda, seperti yang baru-baru ini diusulkan dalam kasus anggota lain dari kelas yang sama dari bintang-bintang neutron yang terisolasi.
Menurut tim, RX J0720.4-3125 mungkin merupakan kasus terbaik untuk mempelajari presesi bintang neutron melalui emisi sinar-X yang langsung terlihat dari permukaan bintang. Presesi dapat menjadi alat yang ampuh untuk menyelidiki bagian dalam bintang neutron dan mempelajari keadaan materi dalam kondisi yang tidak dapat kita hasilkan di laboratorium.
Pengamatan XMM-Newton tambahan direncanakan untuk lebih lanjut memantau objek yang menarik ini. "Kami sedang melanjutkan pemodelan teoritis dari mana kami berharap dapat mempelajari lebih lanjut tentang evolusi termal, geometri medan magnet bintang khusus ini dan struktur interior bintang neutron secara umum," Haberl menyimpulkan.
Sumber Asli: ESA Portal
