Bintang neutron ‘kelebihan berat’ menentang teori lubang hitam, kata para astronom | lubang hitam

Para astronom telah memperhatikan keberadaan bintang neutron “kelebihan berat badan”, yang mengatakan objek misterius itu membingungkan teori astronomi.

Bintang supermasif dihasilkan oleh fusi dua bintang neutron yang lebih kecil. Tabrakan seperti itu biasanya menghasilkan bintang neutron yang begitu masif sehingga mereka runtuh ke dalam lubang hitam hampir seketika di bawah gravitasinya sendiri. Tetapi pengamatan terbaru telah mengungkapkan bahwa bintang mengerikan itu melayang di atas cakrawala selama lebih dari sehari sebelum menghilang dari pandangan.

“Bintang neutron masif seperti itu dengan harapan hidup yang panjang biasanya tidak dianggap mungkin,” kata Dr. Nuria Jordana Mitjans, astronom di University of Bath. “Ini adalah misteri mengapa ini berumur panjang.”

Pengamatan juga menimbulkan pertanyaan tentang sumber kilatan energik yang luar biasa, yang dikenal sebagai semburan sinar gamma pendek (GRB), yang menyertai penggabungan bintang neutron. Secara luas diasumsikan bahwa ledakan ini – peristiwa paling energik di alam semesta sejak Big Bang – meletus dari kutub lubang hitam yang baru terbentuk. Tetapi dalam kasus ini, ledakan sinar gamma yang diamati pasti berasal dari bintang neutron itu sendiri, yang menunjukkan proses yang sama sekali berbeda.

Bintang neutron adalah bintang terkecil dan terpadat yang pernah ada, menempati tempat yang luar biasa di antara bintang konvensional dan lubang hitam. Lebarnya sekitar 12 mil, dan sangat padat sehingga satu sendok teh bahan tersebut memiliki massa satu miliar ton. Mereka memiliki kulit neutron murni yang halus, 10 miliar kali lebih kuat dari baja.

“Ini aneh, hal-hal aneh,” kata Profesor Carol Mondel, seorang astronom di University of Bath dan rekan penulis studi tersebut. “Kami tidak dapat mengumpulkan bahan-bahan ini dan membawanya kembali ke lab kami, jadi satu-satunya cara kami dapat mempelajarinya adalah ketika mereka melakukan sesuatu di langit yang dapat kami amati.”

Dalam kasus ini, kata Mondel, tampaknya ada sesuatu yang mencegah bintang neutron untuk “mencatat seberapa masifnya”. Satu kemungkinan adalah bahwa bintang itu berputar begitu cepat dan dengan medan magnet yang begitu besar sehingga keruntuhannya tertunda – sesuatu seperti air yang tinggal di dalam ember miring jika bergoyang cukup cepat.

“Ini adalah pandangan langsung pertama yang mungkin kita dapatkan dari bintang neutron supermasif di alam,” kata Mondel. “Firasatku adalah kita akan menemukan lebih banyak dari mereka.”

Pengamatan tak terduga dilakukan menggunakan Neil Gehrells Swift Observatory NASA yang mengorbit, yang mendeteksi ledakan sinar gamma awal yang datang dari galaksi sekitar 10,6 miliar tahun cahaya. Sebuah observatorium otomatis, Teleskop Liverpool, yang terletak di Kepulauan Canary, kemudian diputar secara otomatis untuk menampilkan efek penggabungan tersebut. Pengamatan ini mengungkapkan tanda-tanda bintang neutron hipermagnetik yang berputar cepat.

Ini menunjukkan bahwa bintang neutron itu sendiri melepaskan ledakan sinar gamma, bukannya terjadi setelah keruntuhan gravitasinya. Sampai saat ini, sulit untuk mengetahui urutan kejadian yang tepat.

“Kami sangat bersemangat untuk menangkap cahaya optik paling awal dari ledakan sinar gamma pendek ini – sesuatu yang masih sangat tidak mungkin dilakukan tanpa teleskop robotik,” kata Mondel. “Penemuan kami membuka harapan baru untuk survei langit mendatang menggunakan teleskop seperti LSST Rubin Observatory, di mana kami dapat menemukan sinyal dari ratusan ribu bintang neutron yang berumur panjang ini sebelum mereka runtuh ke dalam lubang hitam.”

“Tim menemukan bukti bintang neutron supermasif yang stabil, yang merupakan temuan yang sangat penting,” kata Stefano Covino, astronom di Brera Astronomical Observatory di Milan, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut.

Dia mengatakan pekerjaan itu dapat memberikan wawasan baru ke dalam struktur internal bintang neutron, yang mungkin mengandung inti materi eksotis, meskipun bentuk pastinya tidak diketahui.

Hasilnya telah dipublikasikan di Jurnal Astrofisika.