Ini bukan donor organ, tetapi sebuah bintang ke arah inti Bima Sakti yang padat penduduk yang menyumbangkan sebagian massanya kepada tetangga yang tidak aktif. Hasil? Tetangga yang terbengkalai bangkit kembali dengan ledakan sinar-X yang ditangkap oleh ruang pengamatan ESA's INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory).
“INTEGRAL menangkap momen unik dalam kelahiran sistem biner yang langka” - Enrico Bozzo, Universitas Jenewa.
Para tetangga kemungkinan telah berpasangan bersama selama miliaran tahun, yang tidak dengan sendirinya penting: bintang-bintang sering hidup berpasangan biner. Tetapi pasangan yang terlihat oleh INTEGRAL pada 13 Agustus 2017 sangat tidak biasa. Bintang donor adalah raksasa merah, dan penerima adalah bintang neutron. Sejauh ini, para astronom hanya mengetahui 10 pasangan ini, yang disebut 'binari sinar-X simbiotik'.
Untuk memahami apa yang terjadi di antara para tetangga ini, kita harus melihat evolusi bintang.
Bintang donor sedang dalam fase raksasa merahnya. Saat itulah bintang dalam rentang massa yang sama dengan bintang kita mencapai tahap akhir kehidupannya. Saat massanya habis, gravitasi tidak dapat menyatukan bintang dengan cara yang sama seperti di awal kehidupannya. Bintang mengembang ke luar oleh jutaan kilometer. Saat melakukannya, ia melepaskan material bintang dari lapisan luarnya dalam angin matahari yang bergerak beberapa ratus km / detik.
Tetangganya dalam keadaan berbeda. Itu adalah bintang yang memiliki massa awal sekitar 25 hingga 30 kali Matahari. Ketika bintang sebesar ini mendekati akhir hidupnya, ia mengalami nasib yang berbeda. Bintang-bintang sebesar ini hidup dengan cepat, dan bakar bahan bakarnya dengan cepat. Kemudian, mereka meledak sebagai supernova, dalam hal ini meninggalkan mayat. Dalam sistem biner yang ditangkap oleh INTEGRAL, mayat itu adalah bintang neutron berputar dengan medan magnet.
Bintang-bintang neutron padat. Faktanya, mereka adalah beberapa objek bintang terpadat yang kita ketahui, mengemas massa sebanyak satu setengah Matahari kita menjadi sebuah objek yang hanya berjarak sekitar 10 km.
Ketika angin bintang raksasa merah bertemu dengan bintang neutron, bintang neutron memperlambat laju putarannya, dan meledak ke dalam kehidupan, memancarkan sinar x energi tinggi.
"INTEGRAL menangkap momen unik dalam kelahiran sistem biner yang langka," kata Enrico Bozzo dari University of Geneva dan penulis utama makalah yang menjelaskan penemuan tersebut. "Raksasa merah melepaskan angin lambat yang cukup padat untuk memberi makan rekan bintang neutronnya, sehingga menimbulkan emisi energi tinggi dari inti bintang mati untuk pertama kalinya."
Setelah INTEGRAL melihat x-ray meledak dari biner, pengamatan lain segera menyusul. XMM Newton ESA dan teleskop ruang angkasa NuSTAR dan NASA milik NASA mulai berfungsi, bersama dengan teleskop berbasis darat. Pengamatan ini mengkonfirmasi apa yang ditunjukkan oleh pengamatan awal: ini adalah pasangan bintang yang sangat aneh.
"... kami percaya kami melihat sinar-X menyala untuk pertama kalinya." - Erik Kuulkers, ESA INTEGRAL Project Scientist.
Bintang neutron berputar sangat lambat, membutuhkan waktu sekitar 2 jam untuk berputar, yang luar biasa karena bintang-bintang neutron lainnya dapat berputar berkali-kali per detik. Medan magnet bintang neutron juga jauh lebih kuat dari yang diperkirakan. Tetapi medan magnet di sekitar bintang neutron diperkirakan melemah dari waktu ke waktu, menjadikannya bintang neutron yang relatif muda. Dan raksasa merah sudah tua, jadi ini adalah pasangan aneh raksasa merah tua dengan bintang neutron muda.
Satu penjelasan yang mungkin adalah bahwa bintang neutron tidak terbentuk dari supernova, tetapi dari katai putih. Dalam skenario itu, katai putih akan runtuh menjadi bintang neutron setelah lama memakan bahan dari raksasa merah. Itu akan menjelaskan perbedaan usia dua bintang dalam sistem.
"Benda-benda ini membingungkan," kata Enrico. "Mungkin saja medan magnet bintang neutron tidak membusuk secara substansial dengan waktu setelah semua, atau bintang neutron sebenarnya terbentuk kemudian dalam sejarah sistem biner. Itu berarti ia runtuh dari katai putih menjadi bintang neutron sebagai akibat dari memberi makan raksasa merah dalam waktu yang lama, daripada menjadi bintang neutron sebagai akibat dari ledakan supernova yang lebih tradisional dari bintang masif yang berumur pendek. ”
Pertanyaan selanjutnya adalah berapa lama proses ini akan berlangsung? Apakah itu berumur pendek, atau awal dari hubungan jangka panjang?
"Kami belum pernah melihat objek ini sebelumnya dalam 15 tahun terakhir pengamatan kami dengan INTEGRAL, jadi kami percaya kami melihat sinar-X menyala untuk pertama kalinya," kata Erik Kuulkers, ilmuwan proyek INTEGRAL ESA. "Kami akan terus mengamati bagaimana perilakunya kalau-kalau itu hanya‘ sendawa angin, tapi sejauh ini kami belum melihat perubahan signifikan. "
Observatorium ruang INTEGRAL diluncurkan pada tahun 2002 untuk mempelajari beberapa fenomena paling energik di alam semesta. Ini berfokus pada hal-hal seperti lubang hitam, bintang neutron, inti galaksi aktif dan supernova. INTEGRAL adalah misi Badan Antariksa Eropa yang bekerja sama dengan Amerika Serikat dan Rusia. Tanggal akhir yang diproyeksikan adalah Desember, 2018.
