Gumpalan bintang globular yang padat di dekat pusat Galaksi Bima Sakti kami memegang sarang pulsar milidetik berputar yang pantas, menurut ahli astronomi yang menemui 21 pulsar baru di kluster menggunakan Robert C. 100 meter Yayasan Sains Nasional. Terzan 5, kini memegang rekod pulsar, dengan 24, termasuk tiga yang diketahui sebelum pemerhatian GBT.
"Kami mendapat jackpot ketika melihat kelompok ini," kata Scott Ransom, seorang astronom di National Radio Astronomy Observatory di Charlottesville, VA. "Kelompok ini tidak hanya mempunyai banyak pulsar - dan kami masih berharap dapat menemukan lebih banyak pulsar - tetapi pulsar di dalamnya sangat menarik. Mereka termasuk sekurang-kurangnya 13 dalam sistem binari, dua di antaranya adalah gerhana, dan empat pulsar berputar terpantas yang diketahui dalam kluster globular, dengan dua terpantas berputar hampir 600 kali sesaat, kira-kira secepat pengadun isi rumah, "tambah Ransom . Ransom dan rakan-rakannya melaporkan penemuan mereka ke pertemuan American Astronomical Society di San Diego, CA, dan dalam jurnal dalam talian Science Express.
Banyak pulsar gugus bintang diharapkan dapat menghasilkan banyak maklumat baru mengenai bukan hanya pulsar itu sendiri, tetapi juga mengenai persekitaran bintang yang padat di mana mereka berada dan mungkin juga mengenai fizik nuklear, menurut para saintis. Sebagai contoh, pengukuran awal menunjukkan bahawa dua pulsar lebih besar daripada yang dibenarkan oleh beberapa model teori. "Semua pulsar eksotik ini akan membuat kita sibuk selama bertahun-tahun yang akan datang," kata Jason Hessels, seorang pelajar Ph.D di McGill University di Montreal.
Gumpalan globular adalah kumpulan yang padat hingga berjuta-juta bintang, semuanya terbentuk pada masa yang sama. Pulsar berputar, bintang neutron superdensif yang berputar "sinar rumah api" gelombang radio atau cahaya ketika berputar. Bintang neutron adalah apa yang tersisa setelah bintang besar meletup sebagai supernova pada akhir hayatnya.
Pulsar di Terzan 5 adalah produk dari sejarah yang kompleks. Bintang-bintang dalam gugusan terbentuk kira-kira 10 bilion tahun yang lalu, kata para astronom. Beberapa bintang yang paling besar dalam gugusan itu meletup dan menjadikan bintang-bintang neutron sebagai sisa-sisa mereka setelah hanya beberapa juta tahun. Pada kebiasaannya, bintang-bintang neutron ini tidak lagi dapat dilihat sebagai pulsar berputar pantas: putaran mereka akan menjadi perlahan kerana "seretan" medan magnet yang kuat sehingga kesan "rumah api" tidak lagi dapat dilihat.
Walau bagaimanapun, kepekatan bintang yang padat dalam kluster memberi kehidupan baru kepada pulsar. Dalam inti sekelompok globular, sebanyak satu juta bintang dapat dimasukkan ke dalam volume yang sesuai dengan mudah antara Matahari dan bintang tetangga terdekat kita. Dalam jarak dekat, bintang dapat melewati cukup dekat untuk membentuk pasangan binari baru, memisahkan pasangan seperti itu, dan sistem binari bahkan dapat menjadi rakan dagang, seperti tarian persegi kosmik yang rumit. Apabila bintang neutron berpasangan dengan bintang pendamping "normal", tarikan graviti yang kuat dapat menarik bahan dari pendamping ke bintang neutron. Ini juga memindahkan sebahagian putaran pendamping, atau momentum sudut, ke bintang neutron, dengan itu "mengitar semula" bintang neutron menjadi pulsar milisaat yang cepat berputar. Di Terzan 5, semua pulsar yang dijumpai berputar dengan cepat akibat proses ini.
Ahli astronomi sebelumnya telah menemui tiga pulsar di Terzan 5, sekitar 28.000 tahun cahaya yang jauh di buruj Sagittarius, tetapi disyaki terdapat lebih banyak lagi. Pada 17 Julai 2004, Ransom dan rakannya menggunakan GBT, dan, dalam pemerhatian selama 6 jam, terdapat 14 pulsar baru, yang paling banyak dijumpai dalam satu pemerhatian.
"Ini mungkin kerana kepekaan GBT dan kemampuan baru pemproses backend kami," kata Ingrid Stairs, seorang profesor di University of British Columbia di Vancouver. Pemproses, yang diberi nama, dengan tepat, Pulsar Spigot, dibina dalam kerjasama antara NRAO dan California Institute of Technology. Pemproses, yang menghasilkan hampir 100 GigaBytes data per jam, memungkinkan para astronom mengumpulkan dan menganalisis gelombang radio pada pelbagai frekuensi (1650-2250 MegaHertz), menambah kepekaan sistem mereka.
Lapan lagi pemerhatian antara bulan Julai dan November 2004 menemui tujuh pulsar tambahan di Terzan 5. Di samping itu, data para astronom menunjukkan bukti untuk beberapa pulsar lagi yang masih perlu disahkan.
Kajian masa depan pulsar di Terzan 5 akan membantu para saintis memahami sifat kluster dan interaksi bintang-bintang yang kompleks pada intinya yang padat. Juga, beberapa pulsar menawarkan hasil maklumat saintifik yang kaya. Para saintis mengesyaki bahawa satu pulsar, yang menunjukkan gerhana pelepasan radio yang pelik, baru-baru ini menukar rakan binari asalnya untuk yang lain, dan dua yang lain mempunyai sahabat kerdil putih yang mereka percaya mungkin dihasilkan oleh pelanggaran bintang neutron dan bintang gergasi merah. Kesan halus yang dilihat dalam kedua sistem ini dapat dijelaskan oleh teori graviti umum relativistik Einstein, dan menunjukkan bahawa bintang-bintang neutron lebih besar daripada yang dibenarkan oleh beberapa teori. Bahan dalam bintang neutron sama padatnya dengan inti atom, sehingga fakta tersebut mempunyai implikasi untuk fizik nuklear dan juga astrofizik.
"Mencari semua pulsar ini sangat menggembirakan, tetapi kegembiraan itu baru saja bermula," kata Ransom. "Sekarang kita dapat mulai menggunakannya sebagai makmal kosmik yang kaya dan berharga," tambahnya.
Selain Ransom, Hessels and Stairs, pasukan penyelidik termasuk Paulo Freire dari Observatorium Arecibo di Puerto Rico, Fernando Camilo dari Columbia University, Victoria Kaspi dari Universiti McGill, dan David Kaplan dari Massachusetts Institute of Technology.
The National Radio Astronomy Observatory adalah kemudahan National Science Foundation, yang dikendalikan di bawah perjanjian kerjasama oleh Associated Universities, Inc. Penyelidikan pulsar juga disokong oleh Canada Foundation for Innovation, Science and Engineering Research Canada, Quebec Foundation for Research on Nature dan Teknologi, Institut Penyelidikan Lanjutan Kanada, Program Kerusi Penyelidikan Kanada, dan Yayasan Sains Nasional.
Sumber Asal: Siaran Berita NRAO
