Pulsar adalah mayat bintang besar yang cepat berputar. Satu misteri seperti itu: mengapa pulsar mempunyai titik panas berjuta-juta di sekitar tiang mereka? Data baru dari observatorium XMM-Xton Rayon ESA menimbulkan keraguan pada teori bahawa zarah bermuatan bertabrakan dengan permukaan pulsar di kutubnya. XMM-Newton gagal melihat pelepasan sinar-X di beberapa pulsar lama yang semestinya sangat terang sekiranya zarah terus berlanggar.
Kepekaan super dari observatorium XMM-Newton XA ESA telah menunjukkan bahawa teori yang berlaku tentang bagaimana mayat bintang, yang dikenali sebagai pulsar, menghasilkan sinar-X mereka perlu dikaji semula. Khususnya, tenaga yang diperlukan untuk menghasilkan titik panas kutub berjuta-juta yang dilihat pada bintang neutron penyejuk mungkin berasal dari dalam pulsar, bukan dari luar.
Tiga puluh sembilan tahun yang lalu, ahli astronomi Cambridge Jocelyn Bell-Burnell dan Anthony Hewish menemui pulsar. Objek cakerawala ini adalah inti bintang mati yang sangat berputar, masing-masing hanya 20 kilometer melintang dan mengandungi kira-kira 1.4 kali jisim Matahari. Bahkan hari ini, mereka membingungkan ahli astronomi di seluruh dunia.
"Teori bagaimana pulsar memancarkan radiasi mereka masih di peringkat awal, bahkan setelah hampir empat puluh tahun bekerja," kata Werner Becker, Max-Planck Institut untuk extraterrestrische Physik, Garching, Jerman. Terdapat banyak model tetapi tidak ada teori yang diterima. Sekarang, berkat pemerhatian XMM-Newton yang baru, Becker dan rakan sekerja mungkin telah menemui teka-teki penting yang akan membantu ahli teori menjelaskan mengapa bintang neutron penyejuk mempunyai titik panas di kawasan kutub mereka.
Bintang-bintang neutron terbentuk dengan suhu lebih daripada bilion (1012 K) darjah semasa keruntuhan bintang besar. Sebaik sahaja mereka dilahirkan mereka mula menjadi sejuk. Cara penyejukannya mesti bergantung pada sifat fizikal bahan superdense di dalamnya.
Pemerhatian dengan satelit sinar-X sebelumnya telah menunjukkan bahawa sinar-X dari bintang-bintang neutron penyejuk berasal dari tiga kawasan pulsar. Pertama, seluruh permukaan sangat panas sehingga memancarkan sinar-X. Kedua, terdapat zarah-zarah bermuatan di persekitaran magnetik pulsar yang juga memancarkan sinar-X ketika mereka bergerak ke luar, di sepanjang garis medan magnet. Ketiga, dan sangat penting untuk penyelidikan terbaru ini, pulsar muda menunjukkan titik panas sinar-X di kutub mereka.
Sehingga kini, ahli astronomi percaya bahawa titik panas dihasilkan apabila zarah-zarah bermuatan bertabrakan dengan permukaan pulsar di kutub. Walau bagaimanapun, keputusan XMM-Newton terkini telah menimbulkan keraguan terhadap pandangan ini.
XMM-Newton menangkap pandangan terperinci mengenai pancaran sinar-X dari lima pulsar, yang masing-masing berumur hingga beberapa juta tahun. “Tidak ada satelit sinar-X lain yang dapat melakukan kerja ini. Hanya XMM-Newton yang mampu memerhatikan perincian pelepasan sinar-X mereka, ”kata Becker. Dia dan rakan-rakannya tidak menemukan bukti pelepasan permukaan, atau titik panas kutub, walaupun mereka melihat pelepasan dari zarah-zarah yang bergerak keluar.
Kekurangan pelepasan permukaan tidak mengejutkan. Dalam beberapa juta tahun sejak kelahiran mereka pulsar ini telah menyejuk dari berbilion darjah hingga kurang dari 500 000 darjah Celsius, yang bermaksud bahawa pancaran sinar-X di seluruh permukaan mereka telah pudar dari pandangan.
Walau bagaimanapun, kekurangan titik panas kutub di pulsar lama adalah kejutan besar dan menunjukkan bahawa pemanasan kawasan permukaan kutub oleh pengeboman zarah tidak cukup efisien untuk menghasilkan komponen sinar-X termal yang ketara. "Dalam kes pulsar PSR B1929 + 10 berusia tiga juta tahun, sumbangan dari mana-mana kawasan kutub yang dipanaskan adalah kurang dari tujuh peratus daripada jumlah fluks sinar-X yang dikesan," kata Becker.
Nampaknya pandangan konvensional bukan satu-satunya cara untuk melihat masalah tersebut. Teori alternatif adalah bahawa haba yang terperangkap di pulsar sejak kelahirannya akan dipandu ke kutub oleh medan magnet yang kuat di dalam pulsar. Ini kerana haba dibawa pada elektron, yang dicas elektrik dan akan diarahkan oleh medan magnet.
Ini bermaksud bahawa titik panas kutub di pulsar yang lebih muda dihasilkan terutamanya dari haba di dalam pulsar, dan bukan dari perlanggaran zarah dari luar pulsar. Oleh itu, ia akan pudar dari pandangan dengan cara yang sama dengan pelepasan seluruh permukaan. "Pandangan ini masih dalam perbincangan tetapi sangat disokong oleh pemerhatian XMM-Newton yang baru," kata Becker.
Hampir empat puluh tahun sejak penemuan pulsar, nampaknya pulsar lama masih mempunyai trik baru untuk mengajar ahli astronomi.
Sumber Asal: Siaran Berita ESA
