Kredit gambar: NASA
Para ilmuwan di Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA) dan NASA telah menangkap detail yang belum pernah terjadi sebelumnya dari aliran gas yang berputar-putar yang hanya beberapa mil dari permukaan bintang neutron, yang hanya berjarak sekitar sepuluh mil.
Sebuah ledakan besar dan langka di permukaan bintang neutron ini - menuangkan lebih banyak energi dalam tiga jam daripada yang dilakukan Matahari dalam 100 tahun - menerangi area tersebut dan memungkinkan para ilmuwan untuk memata-matai rincian wilayah yang belum pernah terungkap sebelumnya. Mereka bisa melihat detail sehalus cincin gas yang berputar-putar dan mengalir ke bintang neutron ketika cincin ini melengkung dari ledakan dan kemudian perlahan-lahan memulihkan bentuk aslinya setelah sekitar 1.000 detik.
Semua ini terjadi 25.000 tahun cahaya dari Bumi, ditangkap detik demi detik dalam mode seperti film melalui proses yang disebut spektroskopi dengan Rossi X-ray Timing Explorer NASA.
David Ballantyne dari CITA di Universitas Toronto dan Dr. Tod Strohmayer dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Md., Mempresentasikan hasil ini dalam terbitan Astrophysical Journal Letters yang akan datang. Pengamatan ini memberikan wawasan baru ke dalam aliran "cakram akresi" bintang neutron (dan mungkin lubang hitam), yang biasanya terlalu menit untuk diselesaikan bahkan dengan teleskop yang paling kuat sekalipun.
"Ini adalah pertama kalinya kami dapat melihat bagian dalam dari piringan akresi, dalam hal ini beberapa mil dari permukaan bintang neutron, mengubah strukturnya secara waktu nyata," kata Ballantyne. “Piringan akresi diketahui mengalir di sekitar banyak objek di Semesta, dari bintang yang baru terbentuk hingga lubang hitam raksasa di quasar yang jauh. Rincian tentang bagaimana arus disk hanya dapat disimpulkan sampai sekarang. "
Bintang neutron adalah sisa-sisa inti yang padat dari bintang yang meledak setidaknya delapan kali lebih besar dari Matahari. Bintang neutron mengandung massa matahari yang dikemas dalam sebuah bola yang tidak lebih besar dari Toronto. Piringan akresi mengacu pada aliran gas panas (plasma) yang berputar-putar di sekitar bintang-bintang neutron dan lubang hitam, tertarik oleh gravitasi yang kuat di wilayah tersebut. Gas ini sering disuplai oleh bintang tetangga.
Ketika materi menabrak bintang neutron, materi membangun lapisan 10 hingga 100 meter yang sebagian besar terdiri dari helium. Fusi helium menjadi karbon dan unsur-unsur lain yang lebih berat melepaskan energi yang sangat besar dan memperkuat ledakan sinar-X yang kuat, jauh lebih berenergi daripada cahaya tampak. (Fusi nuklir adalah proses yang sama dengan yang menggerakkan Matahari.) Semburan seperti itu dapat terjadi beberapa kali sehari pada bintang neutron dan berlangsung selama sekitar 10 detik.
Apa yang diamati Ballantyne dan Strohmayer pada bintang neutron ini, bernama 4U 1820-30, adalah "superburst". Ini jauh lebih jarang daripada semburan biasa, bertenaga helium dan melepaskan energi seribu kali lebih banyak. Para ilmuwan mengatakan superburst ini disebabkan oleh penumpukan abu nuklir dalam bentuk karbon dari fusi helium. Pemikiran saat ini menunjukkan bahwa diperlukan beberapa tahun untuk penumpukan abu karbon sedemikian rupa sehingga mulai menyatu.
Superburst itu sangat terang dan panjang sehingga bertindak seperti sorotan cahaya dari permukaan bintang neutron dan ke wilayah terdalam dari disk akresi. Cahaya X-ray dari semburan atom besi menyala di piringan akresi, proses yang disebut fluoresensi. The Explorer Explorer menangkap ciri khas fluoresensi besi - yaitu spektrumnya. Ini, pada gilirannya, memberikan informasi tentang suhu, kecepatan, dan lokasi besi di sekitar bintang neutron.
"Rossi Explorer bisa mendapatkan pengukuran yang baik dari spektrum fluoresensi atom besi setiap beberapa detik," kata Strohmayer. “Dengan menambahkan semua informasi ini, kami mendapatkan gambaran bagaimana disk akresi ini dideformasi oleh ledakan termonuklir. Ini adalah tampilan terbaik yang bisa kita harapkan, karena resolusi yang dibutuhkan untuk benar-benar melihat tindakan ini sebagai gambar, alih-alih spektrum, akan menjadi satu miliar kali lebih besar daripada apa yang ditawarkan Teleskop Luar Angkasa Hubble. "
Para ilmuwan mengatakan bintang-bintang neutron yang meledak berfungsi sebagai laboratorium untuk mempelajari piringan akresi, yang terlihat (tetapi kurang detail) melalui Semesta di sekitar lubang hitam bintang terdekat dan galaksi quasar yang sangat jauh. Lubang hitam bintang dengan piringan akresi tidak menghasilkan semburan sinar-X.
Rossi Explorer diluncurkan pada Desember 1995 untuk mengamati objek yang berubah cepat, energik, dan berputar cepat, seperti lubang hitam supermasif, inti galaksi aktif, bintang neutron, dan pulsar milidetik.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
