Astronom Deteksi Ledakan Angin Hangat yang Kuat dari Bintang Neutron

Dengan menggunakan teleskop paling kuat di Bumi dan di angkasa luar, tim astronom untuk pertama kalinya menemukan ledakan angin panas, hangat, dan dingin dari bintang neutron sementara bintang itu mengonsumsi materi dari bintang terdekatnya. Penemuan ini memberikan wawasan baru tentang perilaku beberapa objek paling ekstrem di alam semesta.

Sistem bintang biner sinar-X massa rendah (LMXBs / Low-mass X-ray binaries) adalah sistem yang mengandung bintang neutron atau lubang hitam. Mereka didorong oleh material yang diambil dari bintang tetangganya, sebuah proses yang dikenal sebagai akresi. Sebagian besar pertambahan terjadi selama letusan hebat di mana sistem menjadi cerah secara dramatis. Pada saat yang sama, beberapa materi yang berputar-putar didorong kembali ke luar angkasa dalam bentuk angin cakram dan pancaran.

Tanda-tanda paling umum dari material yang keluar dari objek astronomi dikaitkan dengan gas "hangat". Meskipun demikian, hanya angin dari gas "panas" atau "dingin" yang telah diamati dalam biner sinar-X untuk sementara, sampai sekarang.

Dalam studi baru ini, tim peneliti dari sebelas negara, yang dipimpin oleh University of Southampton, telah mempelajari letusan sinar-X biner baru-baru ini yang dikenal sebagai Swift J1858. Mereka menggunakan kombinasi teleskop, termasuk Teleskop Luar Angkasa Hubble (HST) NASA, satelit XMM-Newton Badan Antariksa Eropa, Very Large Telescope (VLT) dari European Southern Observatory Organisation, juga Spanish Gran Telescopio Canarias (GTC).

Hasilnya, telah diterbitkan dalam jurnal Nature pada 2 Maret 2022 dengan judul "A persistent ultraviolet outflow from an accreting neutron star binary transient". Studi ini menunjukkan tanda-tanda angin hangat yang terus-menerus pada panjang gelombang ultraviolet yang terjadi pada saat yang sama dengan tanda-tanda angin dingin pada panjang gelombang optik. Ini adalah pertama kalinya angin dari sistem seperti itu terlihat di berbagai pita spektrum elektromagnetik.

"Letusan seperti ini jarang terjadi, dan masing-masing unik. Biasanya mereka sangat tertutup oleh debu antarbintang, yang membuat pengamatannya sangat sulit. Swift J1858 istimewa, karena meskipun terletak di sisi lain galaksi kita, pengaburannya cukup kecil untuk memungkinkan studi multi-panjang gelombang penuh," kata Dr. Noel Castro Segura, penulis utama studi ini dari University of Southampton, seperti yang dilaporkan Tech Explorist.

"Hanya satu sistem lain—biner sinar-X lubang hitam, V404 Cyg—yang menunjukkan sifat serupa. Namun, upaya kami untuk melakukan eksperimen yang sama pada sistem itu tidak berhasil, karena letusan berakhir sebelum kami bisa mendapatkan teleskop berbasis darat dan luar angkasa untuk mengamatinya secara bersamaan," tutur Dr. Hernández Santisteban rekan penulis dari University of St. Andrews.

Swift J1858 adalah peristiwa transien sinar-X yang baru ditemukan yang menampilkan variabilitas ekstrem di seluruh spektrum elektromagnetik, yang menghadirkan peluang langka.

"Semua astronom di lapangan sangat bersemangat, sampai-sampai kami menggabungkan upaya kami untuk mencakup spektrum penuh, dari radio hingga sinar-X menggunakan observatorium canggih di Bumi dan di angkasa luar," lanjut Segura.

Rekan penulis Nathalie Degenaar, dari University of Amsterdam ikut menambahkan, "Bintang-bintang neutron memiliki tarikan gravitasi yang kuat yang memungkinkan mereka melahap gas dari bintang lain. Namun, para kanibal bintang adalah pemakan yang berantakan, dan sebagian besar gas yang ditarik bintang neutron ke arah mereka tidak dikonsumsi tetapi terlempar ke angkasa luar dengan kecepatan tinggi. Perilaku ini memiliki dampak besar pada bintang neutron itu sendiri dan lingkungan sekitarnya. Dalam makalah ini, kami melaporkan penemuan yang memberikan informasi penting tentang pola makan yang berantakan dari monster kue kosmis ini.”

"Kali ini kami memiliki keberuntungan kosmis di pihak kami, karena kami dapat mengoordinasikan sepuluh teleskop dan mengarahkannya ke J1858, semuanya sepenuhnya aktif. Ini memungkinkan kami memperoleh lebih banyak informasi, karena kami dapat menggunakan teknik yang berbeda. pada panjang gelombang yang berbeda," kata Santisteban.

Selain menemukan berbagai jenis angin, tim juga dapat mempelajari evolusi temporal dari gas yang mengalir keluar. Mereka menemukan bahwa angin hangat tidak terpengaruh oleh variasi kuat dalam kecerahan sistem. Tidak adanya respons seperti itu sebelumnya merupakan prediksi teoretis yang belum dikonfirmasi berdasarkan simulasi canggih.

"Wawasan baru yang diberikan oleh hasil kami adalah kunci untuk memahami bagaimana benda-benda ini berinteraksi dengan lingkungannya. Dengan melepaskan energi dan materi ke dalam galaksi, mereka berkontribusi pada pembentukan bintang generasi baru, dan evolusi galaksi itu sendiri," simpul Segura.