Pulsar Milidetik Ekstrem Mengungkap Misteri Melalui Semburan Gamma

Penulis: Uliana S

Pulsar Milidetik Ekstrem Mengungkap Misteri Melalui Semburan Gamma-1
Gambar ini dibuat dengan bantuan AI.

Jauh di kedalaman ruang angkasa, sekitar 3900 tahun cahaya dari Bumi, berputar salah satu objek paling luar biasa yang dikenal para astronom. Ini adalah pulsar milidetik PSR J0435+3233 — sebuah bintang neutron yang menyelesaikan satu putaran penuh hanya dalam 3,2 milidetik. Baru-baru ini, tim ilmuwan internasional, setelah menganalisis data dari teleskop Fermi, menemukan bahwa pulsar ini memancarkan sinar gamma secara periodik yang ketat, menjadikannya contoh langka di antara objek serupa.

Penemuan ini dimulai dengan pengamatan radio. Pada tahun 2026, teleskop radio Tiongkok FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) pertama kali mendeteksi sinyal dari PSR J0435+3233. Pulsar tersebut ternyata merupakan bagian dari sistem biner dan segera menarik perhatian karena karakteristik ekstremnya. Periode turunannya — kecepatan perlambatan putaran — ternyata dua kali lebih tinggi daripada pulsar milidetik pada umumnya. Energi kehilangan momentum putaran (spin-down luminosity) mencapai nilai yang sangat besar — sekitar 5,89 × 10^37 erg/s, sebanding dengan pulsar muda yang energik, meskipun objek itu sendiri termasuk dalam kelas bintang neutron yang "diolah ulang".

Pulsar milidetik biasanya terbentuk dalam sistem biner: bintang neutron "diputar" oleh akresi materi dari pendampingnya. Proses ini menghaluskan medan magnet, membuatnya relatif "tenang". Namun, PSR J0435+3233 menonjol dengan medan magnet dipol permukaan yang kuat — sekitar 12,6 miliar Gauss — dan kecepatan kehilangan energi yang tinggi. Sifat-sifat seperti itu menjadikannya kandidat yang sangat baik untuk mencari emisi sinar gamma.

Tim yang dipimpin oleh Mengxin Zhang dari Universitas Yunnan mengambil alih tugas tersebut. Mereka mempelajari hampir 17,7 tahun pengamatan teleskop Fermi-LAT dalam rentang energi dari 0,1 hingga 500 GeV. Katalog Fermi sudah mencatat sumber gamma 4FGL J0435.5+3232, yang terletak hanya 0,01 derajat dari posisi pulsar. Analisis fase putaran menunjukkan pulsasi yang jelas dengan tingkat signifikansi sekitar 6,8σ. Emisi sinar gamma terkonsentrasi dalam interval fase yang sempit — kira-kira dari 0,44 hingga 0,69, yaitu hanya seperempat dari putaran penuh bintang. Di waktu lainnya, pulsar "diam" dalam spektrum gamma.

Luminositas sinar gamma adalah sekitar 6,26 × 10^32 erg/s. Dengan energi putaran yang kolosal seperti itu, efisiensi emisi sinar gamma ternyata secara tak terduga rendah — sekitar 10^{-5}. Hal ini bertentangan dengan harapan untuk objek dengan kekuatan serupa dan membuka pertanyaan baru tentang mekanisme percepatan partikel, geometri berkas radiasi, dan struktur magnetosfer pulsar milidetik ekstrem.

Penemuan pulsasi gamma dari PSR J0435+3233 menjadikannya laboratorium berharga untuk mempelajari fisika bintang neutron. Para ilmuwan mencatat bahwa kombinasi energi kehilangan putaran yang tinggi dan efisiensi keluaran gamma yang rendah akan memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang cara kerja magnetosfer objek yang cepat dan kuat tersebut. Setiap pengamatan baru terhadap "mercusuar" jauh ini membawa kita lebih dekat untuk memahami kondisi paling ekstrem di alam semesta — di mana kepadatan materi dan kekuatan medan mencapai batas yang tidak dapat dijangkau oleh laboratorium di Bumi.

5 Tampilan

Sumber-sumber

  • arxiv

Baca lebih banyak artikel tentang topik ini:

Apakah Anda menemukan kesalahan atau ketidakakuratan?Kami akan mempertimbangkan komentar Anda sesegera mungkin.