Akhirnya Kita Dapat Tahu Dari Mana Pulsar 'Janda Hitam' yang Berasal Dari



Pulsar "janda hitam" yang berkedip cepat dan "redback" mengitari langit malam. Bintang-bintang yang kejam ini meledakkan mitra bintang mereka yang lebih kecil menjadi bit saat mereka mencambuknya dalam orbit biner yang ketat, mengkanibal mitra yang lebih kecil dalam proses tersebut. Dan, dalam sebuah makalah baru, para ilmuwan telah mengungkapkan kisah asal usul di balik bintang-bintang lapar ini.

Bukan kebetulan bahwa para astronom menamakan sistem ini – tempat di ruang angkasa di mana bintang neutron yang kecil, berat, dan berputar cepat memberi energi dengan merobek mitra biner kecil – setelah laba-laba mematikan. Baik redback dan black widow betina memakan jantan hidup-hidup setelah berhubungan seks. (Di bintang-bintang, seperti laba-laba, janda-janda hitam terhubung dengan mitra yang lebih kecil.) Redback dan janda hitam adalah subkategori "pulsar milidetik," bintang-bintang neutron yang berputar sangat cepat sehingga mereka mem-flash Bumi setiap beberapa fraksi milidetik. Tetapi, sampai sekarang, tidak ada yang bisa menjelaskan bagaimana bintang-bintang jahat ini terbentuk.

Bintang-bintang neutron adalah sisa-sisa ultradense dari bintang-bintang yang runtuh. Tidak lebih luas dari kota kecil, mereka lebih besar dari matahari kita. Para ilmuwan harus menemukan fisika baru untuk menjelaskan bagaimana materi berperilaku di dalamnya. (Tapi tidak seperti lubang hitam, mereka tidak cukup padat untuk membentuk singularitas.) Para ilmuwan menyebutnya pulsar, karena mereka sering tampak teleskop sebagai sumber cahaya secara teratur. Kebanyakan berputar jauh lebih cepat daripada bintang normal, dan rotasi regulernya dapat bertindak seperti jam yang berdetak di ruang angkasa.

Terkait: 7 Hal Mengejutkan Tentang Alam Semesta

Tetapi bintang neutron dengan sendirinya tidak akan berputar cukup cepat untuk menjadi pulsar milidetik, tulis para peneliti dalam studi baru. Beberapa sumber energi eksternal harus menendang pulsar hingga kecepatan rotasinya. Itu sebabnya sebagian besar pulsar milidetik muncul dalam sistem biner. Para astronom percaya bahwa biasanya, katai putih runtuh menjadi bintang neutron, kemudian di beberapa titik garis mulai mengisap aliran materi dari kembaran binernya. Energi dari aliran materi itu membuat bintang neutron berputar lebih cepat daripada saat lahir.

Redback dan janda hitam umumnya tidak cocok dengan model ini. Seringkali mitra yang lebih berat dalam sistem biner kecil mereka, terkunci dalam orbit yang ketat, sinar X-ray mereka yang kuat mengeluarkan materi dari permukaan bintang rekan mereka, menjatuhkan bintang miniatur itu ke ruang angkasa dan kemudian menyedotnya kembali dengan gravitasi. Massa dan energi yang bergerak di sekitar sistem ini sangat tidak biasa dibandingkan dengan sistem pulsar milidetik. Akibatnya, para peneliti menulis, model normal untuk bagaimana bintang pendamping mempercepat pulsar milidetik tampaknya tidak berlaku.

Dalam makalah baru, yang diterbitkan 14 Agustus di The Astrophysical Journal, tim peneliti menyempurnakan model itu. Makalah mereka memperhitungkan energi magnetik yang kuat dari bintang-bintang neutron dan menunjukkan bagaimana magnet bintang neutron dapat membatasi semua materi yang meledak dari bintang pendamping di kutub utara dan selatan bintang neutron. Itu mengubah mekanisme yang mendasari situasi, tulis mereka, dan menunjukkan bahwa bahkan mitra yang lebih kecil dalam sistem redback dan banyak sistem black widow dapat mempercepat pulsar ke kecepatan milidetik.

Teori magnetisme ini tidak dapat menjelaskan semua janda hitam yang kita ketahui. Tetapi karya ini harus menghilangkan kebutuhan akan teori-teori tertentu yang lebih dramatis – seperti yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal pada 2015, menunjukkan bahwa mungkin bintang-bintang neutron semacam ini hanya terlahir sebagai pulsar milidetik dan tidak memerlukan bantuan percepatan.

Awalnya diterbitkan pada Sains Langsung.