Kredit gambar: NASA
Para saintis di Institut Astrofizik Teoretikal Kanada (CITA) dan NASA telah menangkap perincian yang belum pernah terjadi sebelumnya mengenai aliran gas yang berpusing yang terletak hanya beberapa batu dari permukaan bintang neutron, yang merupakan bola hanya sekitar sepuluh batu.
Letupan besar dan jarang berlaku di permukaan bintang neutron ini - mencurahkan lebih banyak tenaga dalam tiga jam daripada yang dilakukan Matahari dalam 100 tahun - menerangi kawasan itu dan membolehkan para saintis mengintip perincian kawasan yang tidak pernah didedahkan sebelumnya. Mereka dapat melihat butiran halus seperti cincin gas yang berpusing dan mengalir ke bintang neutron ketika cincin ini melengkung dari letupan dan kemudian perlahan-lahan mendapatkan semula bentuk asalnya setelah kira-kira 1.000 saat.
Semua ini berlaku 25.000 tahun cahaya dari Bumi, ditangkap detik demi detik dengan cara seperti filem melalui proses yang disebut spektroskopi dengan Rossi X-ray Timing Explorer NASA.
Dr. David Ballantyne dari CITA di University of Toronto dan Dr. Tod Strohmayer dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, MD, membentangkan hasil ini dalam terbitan Astrophysical Journal Letters. Pemerhatian memberikan pandangan baru mengenai aliran cakera penambahan bintang neutron (dan mungkin lubang hitam), biasanya terlalu sedikit untuk diselesaikan dengan teleskop yang paling kuat.
"Ini adalah pertama kalinya kami dapat melihat kawasan dalam cakera penambahan, dalam hal ini secara harfiah beberapa mil dari permukaan bintang neutron, mengubah strukturnya dalam waktu nyata," kata Ballantyne. "Cakera penambahan diketahui mengalir di sekitar banyak objek di Alam Semesta, dari bintang yang baru terbentuk hingga lubang hitam raksasa di kuasar yang jauh. Perincian bagaimana aliran cakera seperti itu hanya dapat disimpulkan hingga sekarang. "
Bintang neutron adalah sisa inti bintang yang meletup sekurang-kurangnya lapan kali lebih besar daripada Matahari. Bintang neutron mengandungi kira-kira jisim matahari yang dibungkus dalam sfera yang tidak lebih besar daripada Toronto. Cakera penambahan merujuk kepada aliran gas panas (plasma) yang berputar di sekitar bintang-bintang neutron dan lubang hitam, tertarik oleh daya tarikan kuat kawasan ini. Gas ini sering dibekalkan oleh bintang jiran.
Oleh kerana bahan jatuh ke bintang neutron, ia membina lapisan bahan sepanjang 10 hingga 100 meter yang terdiri daripada helium. Penyatuan helium menjadi karbon dan unsur-unsur lain yang lebih berat membebaskan tenaga yang sangat besar dan memberi kekuatan cahaya sinar-X yang kuat, jauh lebih bertenaga daripada cahaya yang dapat dilihat. (Peleburan nuklear adalah proses yang sama yang memberi tenaga kepada Matahari.) Letupan seperti itu dapat terjadi beberapa kali sehari pada bintang neutron dan berlangsung selama kira-kira 10 saat.
Apa yang diperhatikan oleh Ballantyne dan Strohmayer pada bintang neutron ini, bernama 4U 1820-30, adalah "superburst". Ini lebih jarang daripada letupan tenaga helium biasa dan melepaskan tenaga seribu kali lebih banyak. Para saintis mengatakan bahawa superburst ini disebabkan oleh penumpukan abu nuklear dalam bentuk karbon dari peleburan helium. Pemikiran semasa menunjukkan bahawa diperlukan karbon selama beberapa tahun untuk menumpuk abu karbon sehingga ia mulai menyatu.
Superburst begitu terang dan panjang sehingga bertindak seperti lampu sorot yang dipancarkan dari permukaan bintang neutron dan ke kawasan paling dalam cakera penambahan. Cahaya sinar-X dari atom besi yang menerangi pecah di cakera penambahan, suatu proses yang disebut pendarfluor. Rossi Explorer menangkap ciri khas pendarfluor besi - spektrumnya. Ini seterusnya memberikan maklumat mengenai suhu, halaju dan lokasi besi di sekitar bintang neutron.
"Penjelajah Rossi dapat memperoleh pengukuran yang baik dari spektrum pendarfluor atom besi setiap beberapa saat," kata Strohmayer. "Dengan menambahkan semua maklumat ini, kami mendapat gambaran bagaimana cakera penambahan ini cacat oleh letupan termonuklear. Ini adalah penampilan terbaik yang dapat kami harapkan, kerana resolusi yang diperlukan untuk benar-benar melihat tindakan ini sebagai gambar, bukan spektrum, akan menjadi satu miliar kali lebih besar daripada apa yang ditawarkan Teleskop Angkasa Hubble. "
Para saintis mengatakan bintang-bintang neutron yang meletup berfungsi sebagai makmal untuk mengkaji cakera penambahan, yang dilihat (tetapi kurang terperinci) melalui Alam Semesta di sekitar lubang hitam bintang yang berdekatan dan galaksi quasar yang sangat jauh. Lubang hitam bintang dengan cakera penambahan tidak menghasilkan pecah sinar-X.
Rossi Explorer dilancarkan pada bulan Disember 1995 untuk melihat objek yang cepat berubah, bertenaga dan berputar cepat, seperti lubang hitam supermasif, inti galaksi aktif, bintang neutron dan pulsar milisaat.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
