Para astronom memecahkan misteri pulsar mati yang tidak biasa

Catatan Editor: Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menakjubkan, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Sebuah tim astronom internasional telah mengungkapkan wawasan baru tentang sebuah objek di jantung misteri kosmik: sebuah pulsar yang tampaknya terus berubah kecerahannya. Sekarang, para ilmuwan mengira mereka tahu apa yang ada di baliknya.

Dinamakan bintang mati yang berotasi cepat karena saat berputar, bintang tersebut memancarkan pancaran radiasi elektromagnetik ke seluruh ruang angkasa yang tampak berdenyut seperti suar langit.

Namun pulsar yang disebut PSR J1023+0038, terletak sekitar 4.500 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Sextans, bahkan lebih tidak biasa karena beberapa denyutnya lebih terang dibandingkan yang lain, hampir seolah-olah berpindah mode.

Bintang mati yang berputar dan bintang pendampingnya yang mengorbit dekat pertama kali ditemukan pada tahun 2007. Namun pengamatan baru yang dilakukan dengan beberapa teleskop menunjukkan bahwa hal-hal aneh terjadi ketika sebuah pulsar mengupas materi dari bintang lain, dan aktivitas ini terus berlanjut selama dekade terakhir.

Sebuah studi tentang pengamatan baru diterbitkan pada hari Rabu di jurnal Astronomi dan astrofisika.

“Kami telah menyaksikan peristiwa kosmik yang luar biasa di mana sejumlah besar materi, menyerupai bola meriam kosmik, ditembakkan ke luar angkasa dalam jangka waktu yang sangat singkat, yaitu puluhan detik dari sebuah benda kecil dan padat yang berputar dengan kecepatan sangat tinggi,” kata Maria, yang memimpin studi tersebut. pengarang. Cristina Baglio, peneliti di Universitas New York Abu Dhabi yang berafiliasi dengan Institut Astrofisika Nasional Italia, mengatakan dalam sebuah pernyataan.

Begitu pulsar mulai menarik materi dari bintang pendampingnya, pancaran sinar khasnya menghilang. Sebaliknya, pulsar memasuki siklus operasi yang konstan dan bergantian dalam apa yang oleh para astronom disebut mode “tinggi” dan mode “rendah”.

Selama mode tinggi, pulsar memancarkan sinar-X, radiasi ultraviolet, dan panjang gelombang cahaya tampak. Saat berada dalam mode rendah, pulsar menjadi redup, menyebarkan lebih banyak gelombang radio dibandingkan panjang gelombang cahaya lainnya. Kedua mode tersebut dapat bertahan selama beberapa detik atau menit sebelum beralih ke mode lainnya.

Para astronom membutuhkan berbagai observatorium yang dapat mendeteksi berbagai jenis cahaya untuk memecahkan teka-teki langit.

Rekan peneliti studi Francisco Cotti Zelati, seorang peneliti di Institut Ilmu Luar Angkasa di Barcelona, ​​​​Spanyol, mengatakan dalam sebuah pernyataan: “Kampanye observasi kami yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk memahami perilaku pulsar ini mencakup lusinan teleskop darat dan luar angkasa yang canggih.”

Pada Juni 2021, pulsar melakukan lebih dari 280 peralihan antara mode tinggi dan rendah. Berbagai pengamatan teleskop telah menggabungkan rincian yang dibutuhkan para astronom untuk memahami apa yang terjadi selama kedua mode tersebut.

Mereka menemukan bahwa pertukaran materi antara pulsar dan bintang pendampingnya menyebabkan perilaku pulsar yang tidak biasa.

Saat pulsar menarik bintang pendampingnya, gas keluar dari bintang pendampingnya dan membentuk piringan di sekitar pulsar sebelum perlahan-lahan jatuh ke arahnya.

Terakhir, dalam mode rendah, materi yang sama dilepaskan dari pulsar dalam aliran sempit. Material yang dikeluarkan terkena angin yang bertiup dari pulsar. Angin memanaskan material bintang, membuatnya bersinar pada panjang gelombang cahaya yang berbeda, mengaktifkan mode tinggi.

Proses ini berulang ketika jet terus mendorong lebih banyak material menjauh dari bintang, memindahkan beberapa material yang lebih panas dan bersinar keluar dari jalurnya dan memulihkan posisi rendahnya.

“Kami menemukan bahwa peralihan mode berasal dari interaksi kompleks antara angin pulsar, aliran partikel berenergi tinggi yang menjauh dari pulsar, dan materi yang mengalir menuju pulsar,” kata Kuti-Zelati.

Para astronom tidak mengetahui apakah ada sistem pulsar serupa lainnya, atau apakah sistem ini unik.

Para astronom akan terus memantau sistem yang tidak biasa ini dan berencana menggunakan observatorium di masa depan, seperti Very Large Telescope milik European Southern Observatory yang saat ini sedang dibangun di Chili, untuk mendapatkan rincian lebih lanjut. Teleskop Sangat Besar, atau ELT, akan memulai observasi pada tahun 2028.

“ELT akan memungkinkan kita memperoleh wawasan mendasar tentang bagaimana kelimpahan, distribusi, dinamika, dan energi materi yang mengalir di sekitar pulsar dipengaruhi oleh perilaku peralihan mode,” kata Sergio Campana, salah satu penulis studi dan direktur penelitian di Institut Nasional Italia. Observatorium Astrofisika Brera, dalam sebuah pernyataan.