Bintang Rakasa yang Menolak Mati: Antimateri Bisa Memperkuat Supernova?


Bintang Rakasa yang Menolak Mati: Antimateri Bisa Memperkuat Supernova?

Gagasan di balik kematian bintang masif ini relatif mudah: ia menjadi tua, kehabisan bahan bakar, ambruk di bawah gravitasi dan kemudian meledak sebagai supernova. Setelah supernova, yang tersisa dari bintang yang dulu megah itu adalah lubang hitam atau bintang neutron dan awan bergolak dari unsur-unsur berat yang baru terbentuk.

Tapi ada bintang di galaksi jauh yang menolak memudar dengan lembut ke malam setelah sebuah ledakan. Sebenarnya, ini meledak lagi dan lagi - sebuah teka-teki yang membingungkan para astronom.

Pada tahun 2014, Palomar Transient Factory (berlokasi di Palomar Observatory, dekat San Diego, California) mendeteksi supernova yang berjarak lebih dari 500 juta tahun cahaya. Dinamai "iPTF14hls," acara tersebut tampaknya merupakan supernova biasa, namun selama pengamatan lanjutan wilayah tersebut, para astronom menyadari bahwa hal itu hanyalah sesuatu. Bintang yang rupanya meledak itu tidak meredup, seperti biasanya diperkirakan setelah sebuah bintang masif ditiupkan ke tempat berkeping-keping. Sebaliknya, itu misterius mencerahkan setelah awalnya mulai redup.

Seolah-olah bintang itu bertingkah seperti "lilin trik" di kue ulang tahun anak-anak; Setelah ditiup keluar, percikan kembali hidup, terus menyala seolah tidak terjadi apa-apa.

Astronom menjelaskan penyelidikan mereka ke dalam keanehan bintang ini dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di jurnal Nature. Saat mengamati pengamatan historis bintang tersebut, mereka juga membuat penemuan mencolok lainnya: Bintang ini tidak bertahan dari satu supernova; Tampaknya juga selamat dari supernova yang terjadi lebih dari setengah abad sebelumnya, pada tahun 1954!

"Supernova ini memecahkan semua yang kami pikir kami tahu tentang bagaimana mereka bekerja," kata Iair Arcavi, seorang rekan postdoctoral NASA Einstein di Las Cumbres Observatory (LCO) dan University of California Santa Barbara. "Ini adalah teka-teki terbesar yang pernah saya temui dalam hampir satu dekade untuk mempelajari ledakan bintang."

Dengan menggunakan teleskop kembar Observatorium Keck di Maunakea, Hawaii, para periset dapat mengumpulkan data spektroskopi dari supernova dan pengamatan galaksi inangnya untuk lebih memahami apa yang mungkin mendorong keanehan ini. Studi tersebut menghitung bahwa bintang tersebut mungkin lebih dari 50 kali massa matahari kita - monster bintang sejati - dan supernova 2014 bisa menjadi salah satu peristiwa eksplosif paling kuat yang pernah tercatat. Kekuatan belaka dari ledakan ini, kata para periset, dapat mengungkapkan asal mula keengganan sang bintang untuk mati, dan ini bisa menjadi contoh pertama dari "Pulsational Pair Instability Supernova."

"Menurut teori ini, ada kemungkinan bahwa ini adalah hasil bintang yang begitu besar dan panas sehingga menghasilkan antimateri dalam intinya," kata Daniel Kasen, yang bekerja di University of California, Berkeley dan Lawrence Berkeley Lab, dalam sebuah pernyataan. . "Itu akan menyebabkan bintang itu menjadi tidak stabil, dan mengalami letusan terang berulang selama periode bertahun-tahun."

A supernova remnant as captured by NASA's Spitzer and Chandra space observatories and the Calar Alto observatory


Namun, ledakan semacam itu berteori untuk bintang masif yang hidup di alam semesta awal, jadi ini serupa dengan menemukan seekor dinosaurus yang hidup hari ini, kata periset tersebut. Dan itu aneh.

"Jika Anda menemukan [dinosaurus], Anda akan mempertanyakan apakah itu benar-benar dinosaurus," kata Andy Howell, pemimpin kelompok supernova LCO dan rekan penulis studi tersebut.


Memang, hipotesis ketidakstabilan Pulsational Pair tidak sepenuhnya menjelaskan sifat iPTF14hls karena lebih banyak energi dilepaskan saat ledakan daripada yang dapat dijelaskan oleh teori. Jadi sekarang para peneliti berharap untuk mencari lebih banyak dari supernova yang berulang ini untuk melihat apakah antimateri benar-benar akar penyebabnya atau apakah ada hal lain yang berada di balik eksistensi bintang-bintang yang meledak ini.


Referensi :  Hydrogen-rich core-collapse supernova. In Handbook of Supernovae (eds  & ) (in the press, Springer, 2016)

Bintang Rakasa yang Menolak Mati: Antimateri Bisa Memperkuat Supernova?