Sepasang bintang yang berputar mengelilingi satu sama lain menjelaskan asal mula sumber semburan radio berulang baru yang terdeteksi oleh para astronom, bernama ASKAP J1745.
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah menemukan semburan sinyal radio misterius yang dikenal sebagai transien jangka panjang, yang berulang dengan sangat lambat. Mereka muncul secara tak terduga selama pemindaian teleskop luas di langit.
Sejauh ini, hanya sekitar selusin sumber-sumber aneh yang telah dikatalogkan, dan para ilmuwan masih berusaha memahami secara pasti sifat sumber-sumber tersebut.
Dalam sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan diAstronomi Alam, tim melaporkan deteksi yang belum pernah terjadi sebelumnya: ledakan radio dan sinar-X yang berulang di setiap orbit.
ASKAP J1745 menonjol karena, tidak seperti 10 dari 12 transien jangka panjang yang diketahui, asal usulnya dapat ditentukan. Selain itu, para astronom telah mengamatinya dengan beberapa teleskop yang menangkap berbagai jenis cahaya.
Batu Rosetta yang terkenal, yang membawa pesan yang sama dalam tiga aksara berbeda, memungkinkan untuk menguraikan hieroglif Mesir kuno. Demikian pula, data tambahan yang diperoleh tentang ASKAP J1745 akan membantu para astronom memperjelas teka-teki semua fenomena transien jangka panjang.
Seperti apa bentuk transien radio jangka panjang?
Transien jangka panjang adalah benda luar angkasa yang memancarkan semburan cahaya terang dan berulang pada panjang gelombang radio. Sedikit yang diketahui tentang sebagian besar dari mereka. Banyak yang muncul di dekat kawasan berdebu di pusat Bima Sakti, sehingga mempersulit pengamatan dalam cahaya tampak.
Bahkan dengan hanya selusin contoh yang teridentifikasi, mereka menunjukkan karakteristik yang berbeda. Denyut radio mereka kembali dengan interval mulai dari menit hingga jam.
Beberapa sumber telah mempertahankan denyut nadinya secara teratur selama lebih dari 30 tahun, sementara sumber lainnya berhenti selama berhari-hari atau tidak aktif dalam jangka waktu lama.
Dari mana asalnya?
Pada awalnya, para astronom menduga bahwa transien jangka panjang adalah bintang neutron yang berputar sangat lambat yang dikenal sebagai pulsar. Objek-objek ini adalah inti sisa supernova padat dari bintang-bintang masif.
Sinyal radio pertama yang ditemukan diulang setiap sekitar 20 menit, kecepatan yang jauh lebih lambat dibandingkan pulsar pada umumnya, yang memancarkan sinyal setiap beberapa detik.
Selain itu, ketika pulsar kehilangan kecepatan rotasinya, pulsar cenderung berhenti memancarkan radio, sehingga tidak mungkin mendeteksi semburan pada rotasi lambat tersebut.
Jadi para ilmuwan mengeksplorasi hipotesis lain, termasuk katai putih – sisa-sisa bintang bermassa kecil yang didinginkan. Baru-baru ini, bukti transien jangka panjang telah muncul dalam sistem biner katai putih dan katai merah bermassa rendah.
Penemuan ASKAP J1745
ASKAP J1745 adalah transien radio jangka panjang baru yang diidentifikasi dengan teleskop radio ASKAP, yang dioperasikan oleh CSIRO, badan sains nasional Australia. Ini adalah sumber pertama dari jenisnya yang diklasifikasikan sebagai variabel bencana.
Variabel bencana alam adalah sistem yang dibentuk oleh dua bintang, salah satunya adalah katai putih, yang mengorbit cukup dekat untuk berinteraksi. Gravitasi katai putih menarik materi dari pasangannya, sebuah proses yang dikenal sebagai akresi, yang juga menjadi ciri akresi biner katai putih.
Baru-baru ini, bentuk lain dari sinyal radio jangka panjang yang terkait dengan semburan sinar-X telah direkam, yang berulang dengan periodisitas yang sama dengan gelombang radio. Namun, penyebab pasti ledakan ini dan waktu terjadinya masih belum jelas.
Untuk pertama kalinya, pengamatan gabungan dari radio, sinar-X, dan teleskop optik menunjukkan bahwa ASKAP J1745 menghasilkan sinar-X dan semburan radio pada setiap orbit kedua bintang tersebut.
Dalam sistem yang mengorbit cepat ini, sinar-X muncul dari pemanasan material yang mengalir menuju katai putih.
Semburan radio yang terang menimbulkan teka-teki yang lebih besar, namun konfirmasi sistem biner yang bertambah membantu memecahkan misteri tersebut.
Jenis emisi radio berdenyut yang terdeteksi biasanya disebabkan oleh partikel energik yang berinteraksi dengan medan magnet yang kuat. Dalam hal ini, terdapat kombinasi ideal: dua bintang dengan medan magnet yang sangat kuat, ribuan kali lebih besar daripada mesin MRI, dan partikel bermuatan yang mengalir dari bintang pendamping ke katai putih.
Apa dampaknya bagi masa depan astronomi?
Penemuan ini membedakan dirinya karena menawarkan lebih banyak informasi dan rentang panjang gelombang yang lebih luas dibandingkan transien jangka panjang sebelumnya.
Sama seperti Batu Rosetta yang penting untuk menguraikan simbol-simbol Mesir kuno, ASKAP J1745 harus berfungsi sebagai referensi untuk memahami asal-usul transien radio jangka panjang lainnya yang kekurangan data pada pita spektrum lain.
ASKAP J1745 adalah sistem transien jangka panjang pertama yang menunjukkan tanda-tanda pertambahan di seluruh spektrum, mulai dari gelombang radio hingga cahaya tampak dan sinar-X. Aliran material bermuatan ini merupakan bahan utama untuk menghasilkan semburan radio yang diamati.
Mempelajari mekanisme di balik ledakan jangka panjang ini membuka laboratorium baru untuk menyelidiki fisika ekstrem, seperti aliran plasma dan medan magnet, dalam kondisi yang tidak mungkin direproduksi di Bumi.