4 hours ago
1
Para astronom berhasil mengidentifikasi sumber sinyal radio berulang yang telah membingungkan selama bertahun-tahun.(Daniëlle Futselaar/artsource.nl)
PARA astronom mengungkap misteri sinyal radio berulang yang membingungkan sejak ditemukan tahun lalu.
Tim peneliti melacak sinyal tersebut ke sistem bintang biner aneh yang terdiri dari bintang mati atau "katai putih" dan bintang pendamping katai merah. Sinyal radio ini berulang setiap 2 jam dan pertama kali terdeteksi satu dekade lalu, berasal dari arah rasi bintang Biduk (Big Dipper).
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa penyebab sinyal radio ini adalah medan magnet dari katai putih dan katai merah yang bertabrakan dalam sistem biner yang disebut ILTJ1101.
Sebelumnya, ledakan radio berperiode panjang seperti ini hanya pernah dilacak kembali ke bintang neutron, sehingga temuan ini memberikan perspektif baru tentang asal-usul fenomena tersebut.
“Ada beberapa bintang neutron bermagnet sangat kuat, atau magnetar, yang diketahui memancarkan pulsa radio dengan periode beberapa detik,” kata Charles Kilpatrick, astrofisikawan dari Northwestern University, dalam sebuah pernyataan.
"Beberapa astrofisikawan juga berpendapat bahwa sumber sinyal ini mungkin memancarkan pulsa pada interval waktu yang teratur karena mereka berputar, sehingga kita hanya melihat emisi radio ketika sumbernya mengarah ke kita.
"Namun sekarang, kita tahu bahwa setidaknya beberapa pancaran radio berperiode panjang berasal dari sistem bintang biner. Kami berharap ini akan memotivasi para astronom radio untuk mencari sumber baru yang mungkin berasal dari biner bintang neutron atau magnetar."
Menemukan Bintang Mati
Ketua tim peneliti, Iris de Ruiter dari University of Sydney, pertama kali menemukan sinyal ini pada tahun 2024 saat menelusuri data arsip dari Low Frequency Array (LOFAR), teleskop radio terbesar yang beroperasi pada frekuensi terendah yang dapat dideteksi dari Bumi.
Sinyal pertama kali muncul dalam data LOFAR pada 2015. Setelah menemukan kejadian pertamanya, de Ruiter menemukan enam pulsa tambahan dari sumber yang sama.
Pancaran gelombang radio ini dapat bertahan dari beberapa detik hingga beberapa menit. Meskipun durasinya berbeda-beda, pulsa ini berulang secara teratur setiap dua jam.
Sinyal ini memiliki beberapa kesamaan dengan fenomena kosmik yang disebut fast radio bursts (FRB), tetapi jauh lebih jarang terjadi.
“Pulsa radio ini sangat mirip dengan FRB, tetapi memiliki durasi yang berbeda,” kata Kilpatrick. "Pulsa ini memiliki energi yang jauh lebih rendah dibandingkan FRB dan biasanya berlangsung selama beberapa detik, sedangkan FRB hanya berlangsung dalam hitungan milidetik.
“Masih menjadi pertanyaan besar apakah ada hubungan antara objek berperiode panjang ini dengan FRB atau jika mereka merupakan populasi yang berbeda."
Untuk menentukan sumber pulsa radio ini, tim melakukan penelitian lanjutan dengan Multiple Mirror Telescope (MMT) di Arizona dan McDonald Observatory di Texas.
Hasilnya mengungkap sumber pulsa tersebut adalah dua bintang yang berjarak sekitar 1.600 tahun cahaya dari Bumi dan berputar bersama dalam orbit yang ketat. Kedua bintang ini mengorbit satu sama lain setiap 125,5 menit.
Selama satu siklus penuh dua jam, pengamatan dengan MMT mengungkapkan sifat sebenarnya dari sistem ini.
Bintang Mati Menyebabkan Gangguan Magnetik
Pengamatan rinci memungkinkan tim untuk melacak pergerakan sistem secara menyeluruh, sekaligus mendapatkan informasi tentang katai merah dengan menganalisis spektrum cahayanya.
“Garis spektrum dalam data ini memungkinkan kami menentukan bahwa katai merah bergerak maju-mundur dengan sangat cepat dalam periode dua jam yang sama dengan pulsa radio,” kata Kilpatrick. “Ini adalah bukti kuat bahwa katai merah berada dalam sistem bintang biner.”
Gerakan maju-mundur ini tampaknya disebabkan oleh tarikan gravitasi dari pendamping samar dalam sistem ILTJ1101. Variasi dalam gerakannya mengungkapkan massa dari pendampingnya yang hampir tak terlihat.
Dengan informasi ini, para astronom memastikan objek pendamping tersebut adalah katai putih—sisa bintang yang terbentuk ketika bintang bermassa seperti Matahari mencapai akhir hidupnya dan mengalami keruntuhan, sementara lapisan luarnya terlempar ke luar angkasa.
“Dalam hampir semua skenario, massa dan tingkat kecerahannya yang sangat redup menunjukkan bahwa objek ini adalah katai putih,” jelas Kilpatrick. "Ini mengonfirmasi hipotesis utama tentang asal-usul bintang biner katai putih dan merupakan bukti langsung pertama untuk sistem biner yang menjadi sumber pulsa radio berperiode panjang."
Para astronom kini berencana untuk mempelajari emisi ultraviolet berenergi tinggi dari ILTJ1101, yang dapat mengungkap suhu katai putih serta memberikan wawasan lebih lanjut tentang sistem biner katai merah/katai putih seperti ini.
“Sangat menarik bisa menambahkan potongan baru ke teka-teki ini,” kata de Ruiter. “Kami bekerja dengan para ahli dari berbagai disiplin ilmu astronomi.
"Dengan berbagai teknik dan pengamatan, kami semakin mendekati jawaban, selangkah demi selangkah.” (Space/Z-2)
