Kesan artis ini menunjukkan dua bintang neutron bergabung, dikelilingi oleh kepingan bahan yang dilepaskan dengan jet meletup.
(Imej: © Reka Bentuk Beabudai)
Pandangan terperinci mengenai penggabungan bintang neutron pertama yang dikesan mendedahkan bagaimana perlanggaran antara bintang mati dapat menghasilkan beberapa letupan paling kuat di alam semesta, menurut satu kajian baru.
Pada tahun 2017, ahli astronomi menyaksikan sepasang bintang neutron bergabung untuk pertama kalinya. Bintang-bintang Neutron adalah sisa-sisa bintang besar yang mati dalam letupan bencana yang dikenali sebagai supernova. Nama itu berasal dari kenyataan bahawa tarikan graviti bintang-bintang ini cukup kuat untuk menghancurkan bersama proton dan elektron untuk membentuk neutron.
Para penyelidik membuat penemuan 2017 dengan mengesan riak di ruang ruang dan waktu yang dikenali sebagai gelombang graviti, yang terpancar dari kemalangan antara sepasang bintang neutron yang terletak kira-kira 130 juta tahun cahaya dari Bumi. Para saintis menindaklanjuti penemuan penggabungan ini, yang dijuluki GW170817, dengan pemerhatian yang dibuat dari teleskop konvensional.
Beberapa saat selepas gelombang graviti GW170817 dikesan, para penyelidik melihat, melalui teleskop, letupan sinar gamma pendek. Pecah seperti itu adalah letupan paling kuat di alam semesta. Setiap peristiwa yang menghasilkan pecah, dari mana-mana dari milisaat hingga beberapa minit, mengeluarkan tenaga sebanyak yang dilakukan oleh matahari sepanjang keseluruhan 10-bilion tahun seumur hidupnya. Letupan secara tradisional dibahagikan kepada dua kumpulan - panjang dan pendek - bergantung kepada sama ada ia bertahan lebih kurang 2 saat, masing-masing.
Pelepasan radio dan sinar-X jangka panjang yang luar biasa dilihat dari GW170817 terbukti menjadi cabaran bagi para saintis untuk menjelaskan. Satu kemungkinan adalah bahawa sekejap yang membingungkan ini adalah hasil pancaran radiasi sempit yang kuat dari sisa-sisa perlanggaran yang menggerudi sisa-sisa puing-puing dan diarahkan ke "sumbu," atau jauh dari garis penglihatan Bumi. Model lain menunjukkan bahawa jet ini tidak menembusi sisa penggabungan tetapi malah memanaskannya, sehingga melahirkan kepompong bahan yang berkembang.
Menurunkan kesan GW170817 selepas itu dapat menerangi asal-usul ledakan sinar gamma pendek, kata para penyelidik kajian itu. Karya sebelumnya menunjukkan bahawa letupan sinar gamma panjang kemungkinan disebabkan oleh jet bahan yang ditembak dari supernova pada kelajuan relativistik, atau yang dekat dengan kelajuan cahaya. "Letupan sinar gamma pendek, di sisi lain, tetap menjadi teka-teki," Om Sharan Salafia, seorang astrofisikawan di Astronomical Observatory of Brera di Itali dan pengarang bersama kajian baru itu, mengatakan kepada Space.com.
Punca pergolakan GW170817 sedang diperdebatkan kerana penyelidikan sebelumnya tidak dapat memperoleh gambar dengan resolusi yang cukup untuk menyimpulkan ukuran sumber pelepasan ini. Untuk membantu menyelesaikan misteri ini, Salafia dan rakan-rakannya menggunakan pelbagai 32 teleskop radio yang tersebar di lima benua untuk meneliti kejadian radio GW170817 kira-kira 207 hari selepas penggabungan. Dengan menggabungkan data dari array ini, para penyelidik pada dasarnya membuat satu teleskop radio yang sangat besar - satu selebar 7,380 batu (11,878 kilometer) dan cukup kuat untuk mendapatkan gambaran letupan yang lebih tajam.
Penemuan baru ini menunjukkan bahawa sumber radio ini mempunyai ukuran yang agak ketat, yang tidak menyokong model kepompong, kata para penyelidik. Sebaliknya, data menunjukkan bahawa GW170817 menghasilkan jet yang bergerak dengan kelajuan relativistik yang mampu menembus serpihan sekitarnya ke ruang antara bintang dan seterusnya.
"Gambaran kami," berkat resolusi yang sangat tinggi - hampir dengan resolusi tertinggi untuk pemerhatian seperti ini - dapat membezakan kedua-dua senario ini, "kata Salafia.
Penemuan ini "menjelaskan sifat letupan sinar gamma pendek; sama dengan sepupu mereka yang panjang, mereka dihasilkan oleh jet relativistik," Giancarlo Ghirlanda, ahli astrofizik di Balai Cerap Astronomi Brera dan pengarang bersama kajian ini, kepada Space.com. Para penyelidik menganggarkan bahawa sekurang-kurangnya 10 peratus penggabungan bintang neutron menghasilkan jet relativistik tersebut.
Para saintis memperincikan penemuan mereka dalam jurnal Science edisi 22 Februari.
