Jadi, bagaimana Anda mengukur suhu salah satu objek paling eksotis di Semesta? Bintang neutron (~ 1,35 hingga 2,1 massa matahari, berukuran hanya 24 km) adalah sisa supernova setelah sebuah bintang besar mati. Meskipun mereka tidak cukup besar menjadi lubang hitam, bintang-bintang neutron masih mengeluarkan materi, menarik gas dari mitra biner, sering mengalami periode pembakaran yang berkepanjangan.
Untungnya, kita dapat mengamati sinar X (menggunakan instrumentasi seperti Chandra), tetapi bukan suar itu sendiri yang dapat mengungkapkan suhu atau struktur bintang neutron.
Pada konferensi AAS minggu lalu, perincian tentang hasil dari kampanye pengamatan sinar-X MXB 1659-29, sumber transien sinar-X yang cukup-persisten (yaitu bintang neutron yang berkobar untuk waktu yang lama), mengungkapkan beberapa wawasan yang menarik untuk fisika bintang neutron, menunjukkan bahwa ketika kerak bintang neutron mendingin, komposisi kerak terungkap dan suhu sisa-sisa supernova yang eksotis ini dapat diukur ...
Selama ledakan suar, bintang-bintang neutron menghasilkan sinar-X. Sumber sinar-X ini dapat diukur dan evolusinya dilacak. Dalam kasus MXB 1659-29, Ed Cackett (Univ. Of Michigan) menggunakan data dari Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) NASA untuk memantau pendinginan kerak bintang neutron setelah periode pembakaran sinar X yang diperpanjang. MXB 1659-29 berkobar selama 2,5 tahun hingga "dimatikan" pada September 2001. Sejak itu, sumber tersebut secara berkala diamati untuk mengukur penurunan eksponensial dalam emisi sinar-X.
Jadi mengapa ini penting? Setelah periode lama rontgen sinar X, kerak bintang neutron akan memanas. Namun, diperkirakan bahwa inti bintang neutron akan tetap relatif dingin. Ketika bintang neutron berhenti menyala (seperti pertambahan gas, mengumpankan suar, padam), sumber pemanas untuk kerak hilang. Selama periode "ketenangan" (tanpa suar), fluks sinar-X yang berkurang dari kerak bintang neutron pendingin mengungkapkan banyak sekali informasi tentang karakteristik bintang neutron.
Selama diam, para astronom akan mengamati sinar-X yang dipancarkan dari permukaan bintang neutron (berlawanan dengan flare), sehingga pengukuran langsung dapat dilakukan dari bintang neutron. Dalam presentasinya, Cackett meneliti bagaimana fluks sinar-X dari MXB 1659-29 berkurang secara eksponensial dan kemudian turun pada fluks yang konstan. Ini berarti kerak didinginkan dengan cepat setelah pembakaran, akhirnya mencapai kesetimbangan termal dengan inti bintang neutron. Oleh karena itu, dengan menggunakan metode ini, suhu inti bintang neutron dapat disimpulkan.
Termasuk data dari bintang neutron X-ray transien KS 1731-260 lainnya, laju pendinginan yang diamati selama permulaan ketenangan menunjukkan bahwa benda-benda ini memiliki kisi-kisi kerak yang tertata dengan baik dengan sangat sedikit pengotor. Penurunan suhu yang cepat (dari flare ke quiescence) membutuhkan waktu sekitar 1,5 tahun untuk mencapai kesetimbangan termal dengan inti bintang neutron. Pekerjaan lebih lanjut sekarang akan dilakukan dengan menggunakan data Chandra sehingga lebih banyak informasi tentang benda-benda eksotis yang berputar cepat ini dapat terungkap.
Tiba-tiba, bintang-bintang neutron menjadi sedikit kurang misterius bagi saya dalam pembicaraan 10 menit Selasa lalu, saya suka konferensi…
Publikasi terkait:
- Chandra dan Swift pengamatan bintang transien neutron quasi-persistent EXO 0748-676 dalam diam, Degenaar et al., 2008
- KURVA PENDINGIN CRUST OF NEUTRON STAR DI MXB 1659-29, Rudy Wijnands, 2004
