Riak Kedua dari Tabrakan Bintang Neutron


97
97 points
Riak Kedua dari Tabrakan Bintang Neutron

Gelombang gravitasi dari sepasang bintang neutron telah terdeteksi untuk kedua kalinya!

Ilustrasi tabrakan bintang neutron menghasilkan gelombang gravitasi yang terdeteksi oleh kolaborasi LIGO-VIRGO. Kredit: National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet.

Ilustrasi tabrakan bintang neutron menghasilkan gelombang gravitasi yang terdeteksi oleh kolaborasi LIGO-VIRGO. Kredit: National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet.

Pada 2017, untuk pertama kalinya gelombang gravitasi dari tabrakan dua bintang neutron terdeteksi. Peristiwa ini menjadi awal era astronomi multikultural karena tabrakan dua bintang neutron tidak hanya diketahui ada dari riak gravitasi yang dihasilkan tetapi juga dari semburan sinar gamma yang dihasilkan dan dapat diamati dengan teleskop di Bumi dan di luar angkasa.

Pada 2019, detektor LIGO-VIRGO kembali membuat rekor baru untuk penemuan tabrakan sepasang bintang neutron. Acara ini diberi kode GW190425, sesuai dengan waktu riak terdeteksi oleh kolaborasi LIGO-VIRGO pada 25 April 2019.

Dari sepasang detektor LIGO, hanya LIGO-Livingston (LLO) yang berhasil mendeteksi sinyal kuat dari riak GW190425. Detektor LIGO-Hanford yang merupakan mitra LLO di Amerika sedang offline.

Data gelombang gravitasi GW190425 juga direkam oleh VIRGO Detector di Italia. Namun, sensitivitas yang lebih rendah dari VIRGO dan lokasi objek di luar kisaran VIRGO membuat sinyal yang ditangkap lebih lemah. Namun demikian, data dari VIRGO tidak hanya mengkonfirmasi tumbukan tetapi juga membantu dalam menentukan parameter sumber tumbukan.

Berbeda dengan deteksi GW170817 yang menghasilkan semburan sinar gamma untuk diamati oleh teleskop pada panjang gelombang elektromagnetik, tidak ada laporan adanya cahaya dari semburan sinar gamma yang tersisa setelah tabrakan GW190425. Itu berarti, tidak ada pengamatan lebih lanjut tentang panjang gelombang elektromagnetik yang menyertai acara GW190425.

Untuk mengetahui lokasi tabrakan, para astronom menggunakan data LLO dan VIRGO untuk melacak sumber tabrakan. Akibatnya, lokasi sumber GW190425 dapat dikurangi menjadi area 8200 derajat persegi atau sekitar 20% dari area langit. Area luas langit yang menjadi lokasi sumber kandidat adalah penghalang bagi teleskop untuk menemukan sisa cahaya dari tabrakan dengan bintang-bintang neutron. Berbeda dengan GW170817 yang terdeteksi pada 2017, lokasi sumber hanya mencakup 16 derajat persegi atau 0,04% dari luas langit. Selain kandidat area tabrakan yang lebih sempit, sinyal GW170817 juga lebih kuat karena jaraknya lebih dekat.

Sumber Tabrakan GW190425

Yang menarik dari penemuan ini adalah bahwa massanya cukup besar, yaitu antara 3,3 hingga 3,7 massa matahari. Dari data massa ini, dapat diperkirakan bahwa GW190425 terjadi pada jarak 520 tahun cahaya.

Massa gabungan yang dihasilkan dari dua objek kompak dengan massa berbeda menimbulkan tanda tanya terkait dengan objek yang merupakan sumber tabrakan. Ketika menilai dari massa yang diperoleh untuk dua objek kandidat untuk sumber acara GW190425, massa objek yang lebih masif berkisar antara 1,61 – 2,52 massa matahari. Sementara itu, yang kedua, objek kurang masif diperkirakan 1,12 – 1,68 massa matahari. Jika hanya dilihat dari massa masing-masing benda, massa masih konsisten atau mirip dengan massa bintang neutron lainnya. Namun, kisaran massa gabungan keduanya masif dibandingkan dengan 10 pasang bintang neutron ganda yang diketahui yang massanya diketahui dan diperkirakan akan bergabung juga. Dari hasil perbandingan, massa rata-rata 10 bintang neutron menggabungkan 2,69 massa matahari. Sementara itu, massa gabungan dari pasangan GW190425 adalah 3,4 massa Matahari.

Massa gabungan yang relatif tinggi menimbulkan pertanyaan baru. Sedang bertabrakan pasangan benda adalah bintang neutron. Kemungkinan satu objek atau keduanya adalah black hole tidak dapat diabaikan. Namun, jika salah satu atau bahkan kedua benda tersebut adalah lubang hitam, massanya luar biasa kecil untuk lubang hitam. Oleh karena itu disimpulkan bahwa yang terdeteksi adalah tumbukan dua bintang neutron

Untuk menjawab misteri itu, diperkirakan bahwa pembentukan GW190425 berbeda dari pasangan bintang neutron yang diketahui.

Formasi Bintang Neutron

Ada dua skenario untuk pembentukan bintang ganda yang dua komponennya adalah bintang neutron. Yang pertama adalah evolusi bintang ganda yang diisolasi dalam kerudung. Jubah yang dimaksud adalah jubah gas di mana ada sepasang bintang ganda. Dengan demikian, pasangan bintang neutron terbentuk ketika dua bintang di kerudung berevolusi dan mengalami supernova.

Skenario kedua dikenal sebagai formasi dinamis, yang melibatkan bintang ganda yang ada. Komponen pasangan bintang ganda ini dapat berupa bintang neutron atau bintang neutron dan bintang normal. Dalam evolusinya, ada bintang neutron lain yang bergabung dan melemparkan komponen bintang dengan massa lebih rendah, meninggalkan dua bintang neutron. Skenario ini tidak memenuhi kasus untuk GW190425, karena pembentukan dinamis tidak memberikan kontribusi signifikan terhadap penggabungan bintang neutron.

Jika GW190425 terbentuk dalam isolasi, maka bintang neutron yang terbentuk berasal dari bintang dengan kandungan logam rendah. Skenario yang dicoba diusulkan, ketika satu komponen bintang ganda meledak dan meninggalkan bintang neutron pertama dalam sistem, perpindahan massa terjadi dari bintang kedua (yang tidak meledak) ke bintang neutron. Dengan demikian, bintang yang telah menjadi bintang neutron semakin masif.

Tidak pasti seperti apa skenario pembentukan sepasang pasangan bintang neutron dalam peristiwa GW190425. Dibutuhkan data dan mungkin bahkan model formasi baru untuk menjelaskan penggabungan bintang-bintang neutron yang menghasilkan massa besar seperti GW190425.

Namun pembentukannya, penemuan GW190425 memberikan indikasi keberadaan populasi bintang neutron ganda dengan periode di bawah urutan jam yang belum terdeteksi oleh survei elektromagnetik. Yang pasti, deteksi gelombang gravitasi dari tabrakan bintang neutron kedua sekaligus konfirmasi bahwa era multikultural memang telah dimulai, dan masih akan ada deteksi riak lain yang berasal dari tabrakan bintang neutron.

Seperti ini:

Suka Memuat …


What's Your Reaction?

hate hate
0
hate
confused confused
0
confused
fail fail
0
fail
fun fun
0
fun
geeky geeky
0
geeky
love love
0
love
lol lol
0
lol
omg omg
0
omg
win win
0
win
admin

0 Comments

Your email address will not be published. Required fields are marked *