Ada sebuah fenomena misterius di mana sinyal radio yang kuat tiba secara berkala dari ruang angkasanamun sumbernya masih belum diketahui. Dikenal sebagai “transien radio jangka panjang” (LPT), fenomena ini diamati sebagai ledakan radio yang berulang dengan interval mulai dari beberapa menit hingga beberapa jam. Hanya selusin contoh yang ditemukan di dalamnya Bimasaktidan sifat fisik mereka telah lama menjadi misteri.
Penelitian sebelumnya mengemukakan bahwa calon sumber LPT antara lain bintang neutron dikenal sebagai magnetar, yang berputar sangat lambat, dan sistem biner yang terdiri dari katai putih dengan bintang pendamping. Namun, hipotesis magnetar menghadapi masalah kontradiksi dengan model teoritis yang ada.
Di sisi lain, meskipun beberapa kasus yang menunjukkan adanya hubungan dengan biner katai putih telah dilaporkan, namun belum ada kasus yang secara langsung memastikan proses akresi benar-benar terjadi.
Dengan latar belakang tersebut, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh University of Sydney di Australia melakukan survei langit menggunakan teleskop radio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) dan mengidentifikasi sifat sebenarnya dari objek misterius bernama ASKAP J174508.9-505149. Hasil pengamatan ini dikatakan sebagai bukti terkuat hingga saat ini yang menunjukkan LPT sebagai salah satu sumber fenomena tersebut.
“Untuk pertama kalinya kami menunjukkan dengan tepat asal usul sinyal-sinyal ini,” dikatakan Kovi Rose, seorang mahasiswa doktoral di Fakultas Fisika Universitas Sydney dan Organisasi Penelitian Ilmiah dan Industri Persemakmuran, dalam siaran persnya. “Kami dapat menunjukkan bahwa sumber salah satu transien ini berasal dari katai putih yang secara aktif menarik materi dari bintang pendampingnya.”
Katai Putih dan Bintang Pendamping
Rose dan tim penelitinya mengkonfirmasi melalui pengamatan spektroskopi bahwa ASKAP J1745-5051 menunjukkan garis emisi hidrogen (seri Balmer) dan garis emisi helium (HeI dan HeII). Secara khusus, garis emisi HeII yang kuat dikenal sebagai karakteristik fitur optik dari “variabel bencana magnetik”.
Variabel bencana adalah istilah umum untuk sistem biner dekat di mana katai putih mengumpulkan materi dari bintang pendampingnya. Di antaranya, variabel katai putih yang memiliki medan magnet kuat dan gas yang terkumpul di sepanjang garis medan magnet disebut “variabel bencana magnetis”.
Lebih lanjut, analisis kecepatan radial garis emisi deret Balmer mengungkapkan bahwa periode orbit sistem biner ini kira-kira 1,368 jam, yang dipastikan sesuai dengan periode pengulangan pulsa radio, kira-kira 1,345 jam. Selain itu, berdasarkan periode orbit, massa bintang pendampingnya diperkirakan sekitar 0,096 kali massa Matahari, dan radiusnya kira-kira 0,13 kali massa Matahari, yang menunjukkan bahwa ia termasuk dalam katai merah kelas M6.
Dengan kata lain, ASKAP J1745-5051 adalah sistem biner di mana katai putih dan katai merah saling mengorbit pada jarak yang sangat dekat. Katai putih adalah sisa bintang berdensitas tinggi yang telah mencapai akhir masa hidupnya; Meski seukuran bumi, massanya sebanding dengan matahari. Pendampingnya, katai merah, lebih besar namun kurang padat, dan massanya hanya sepersepuluh massa Matahari. Kedua bintang tersebut mengorbit satu sama lain dalam waktu singkat, hanya lebih dari satu jam.
Misteri Ganda Terungkap oleh Gelombang Radio dan Sinar-X
Pengamatan ini mengungkapkan bahwa semburan radio dan emisi sinar-X dihasilkan oleh mekanisme yang berbeda. Ketika katai putih mengeluarkan gas dari rekannya, gas tersebut memanas dan memancarkan sinar-x. Pada saat yang sama, ledakan radio yang kuat terjadi di wilayah tempat medan magnet kedua bintang berinteraksi. Namun, karena puncak emisi radio dan sinar-X tidak bersamaan, diyakini bahwa keduanya dihasilkan di lokasi berbeda dalam sistem.
Terkait rontgen, data satelit observasi Einstein Probe milik Chinese Academy of Sciences mengungkap radiasi dengan periode kurang lebih 1,32 jam. Menurut para peneliti, besarnya amplitudo fluktuasi sinar-X menunjukkan bahwa laju akresi katai putih kemungkinan berubah seiring waktu.
ASKAP J1745-5051 adalah LPT ketiga yang terdeteksi pada sinar-x. Ini adalah LPT kedua yang menunjukkan emisi sinar-X yang teratur, dan ini adalah pertama kalinya dipastikan bahwa keteraturan ini berasal dari gerakan orbital sistem biner.
Sinyal radio itu sendiri juga menunjukkan karakteristik yang sebelumnya tidak diamati pada LPT. Denyut nadinya terpolarisasi secara elips, dan ujung atas frekuensi yang dipancarkan berfluktuasi naik dan turun selaras dengan detak dengan periode yang lebih lama. Ada kemungkinan bahwa “denyut” ini berasal dari ketidakselarasan antara rotasi katai putih dan gerakan orbitalnya, meskipun periode rotasinya tidak dapat ditentukan dalam penelitian ini.
Selain itu, fenomena yang dikenal sebagai “jalur modulasi”—di mana intensitas pulsa dimodulasi dalam pola bergaris—juga diamati. Kabarnya, fenomena ini pertama kali terdeteksi pada sistem biner (sistem dua benda langit yang terikat secara gravitasi satu sama lain) selain sistem Jupiter-Io.
Batu Rosetta Alam Semesta
Para peneliti menganggap ASKAP J1745-5051 sebagai objek referensi penting untuk menguraikan LPT. Rose menekankan bahwa penemuan ini dapat berfungsi seperti batu Rosetta—yang merupakan kunci untuk menguraikan hieroglif kuno—dalam menentukan apakah LPT lain terkait dengan pulsar bintang neutron atau sistem katai putih.
“Beberapa objek serupa telah dikaitkan dengan sistem biner sebelumnya, tapi ini adalah objek pertama di mana kita dapat dengan jelas melihat bintang dan proses akresinya beraksi,” dikatakan Tara Murphy, kepala Departemen Fisika di Universitas Sydney, dalam siaran persnya.
Sistem bintang seperti ASKAP J1745-5051 dapat berfungsi sebagai laboratorium alami untuk mempelajari perilaku materi di bawah medan magnet kuat dan gaya gravitasi yang tidak dapat ditiru di Bumi. Tim peneliti berencana untuk melanjutkan observasi menggunakan teleskop pada panjang gelombang radio, optik, dan sinar-X untuk menjelaskan mekanisme pembentukan LPT.
Cerita ini pertama kali muncul di KABEL Jepang dan telah diterjemahkan dari bahasa Jepang.
