SELAMA enam bulan pada 1181, sebuah bintang yang sekarat meninggalkan jejak di langit malam.
Objek mencolok ini muncul secerah Saturnus di sekitar rasi bintang Cassiopeia, dan catatan sejarah dari Tiongkok dan Jepang mencatatnya sebagai “bintang tamu.”
Astronom Tiongkok menggunakan istilah ini untuk menunjukkan objek sementara di langit, sering kali komet atau, seperti dalam kasus ini, supernova, ledakan kataklismik sebuah bintang di akhir hidupnya.
Baca juga : Astronom Deteksi Ledakan Kosmik Terbesar yang Pernah Eksis
Objek ini, yang sekarang dikenal sebagai SN 1181, adalah salah satu dari sedikit supernova yang didokumentasikan sebelum teleskop ditemukan. Objek ini telah membingungkan para astronom selama berabad-abad.
Sekarang, sebuah studi baru untuk pertama kalinya menggambarkan SN 1181 secara rinci dengan menciptakan model terkomputerisasi dari evolusi supernova tersebut dari segera setelah ledakan awal muncul hingga hari ini. Tim peneliti membandingkan model ini dengan pengamatan arsip teleskop terhadap nebula-nya, awan gas dan debu raksasa yang masih terlihat hingga hari ini, yang merupakan sisa dari peristiwa monumental itu.
Para peneliti mengatakan analisis tersebut sangat menunjukkan SN 1181 termasuk dalam kelas langka supernova yang disebut Tipe Iax di mana ledakan termonuklir bisa jadi merupakan hasil dari bukan satu, tetapi dua katai putih yang bertabrakan dengan kekerasan namun gagal meledak sepenuhnya, meninggalkan di belakang “bintang zombie.”
Baca juga : Waktu Pas Menyaksikan Hujan Meteor Perseids Pahamn Ini
“Eksis 20 atau 30 kandidat supernova Tipe Iax,” kata Takatoshi Ko, penulis utama studi yang diterbitkan pada 5 Juli di The Astrophysical Journal. “Tetapi ini adalah satu-satunya yang kita ketahui di galaksi kita sendiri.” Ko adalah seorang mahasiswa doktoral astronomi di Universitas Tokyo.
Studi ini menemukan, secara misterius, angin bintang berkecepatan tinggi, yang terdeteksi dalam studi-studi sebelumnya, mulai bertiup dari permukaan bintang zombie tersebut sekitar 20 tahun yang lalu, menambah aura misterius SN 1181. Memahami mekanisme di balik peristiwa supernova ini dapat membantu para astronom mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang kehidupan dan kematian bintang serta bagaimana mereka berkontribusi pada pembentukan planet, kata para ahli.
Gagalnya ledakan supernova
Dibutuhkan waktu 840 tahun bagi para astronom untuk memecahkan teka-teki besar pertama SN 1181. Bintang yang sekarat ini adalah supernova terakhir, pada 2021 Albert Zijlstra, seorang profesor astrofisika di Universitas Manchester di Inggris, melacaknya kembali ke sebuah nebula di rasi bintang Cassiopeia.
Baca juga : Apa itu Polusi Sinar yang Ganggu Observatorium Bosscha?
Astronom amatir Biaya Patchick menemukan nebula tersebut tahun 2013 ketika mencari arsip Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) milik NASA. Tetapi Zijlstra, yang tidak terlibat dalam studi baru ini, adalah orang pertama yang menghubungkan nebula tersebut dengan SN 1181.
“Selama (puncak) Covid, saya memiliki sore yang tenang dan duduk di rumah,” kata Zijlstra. “Saya mencocokkan supernova dengan nebula menggunakan catatan dari katalog kuno Tiongkok. Saya pikir itu sekarang telah diterima secara umum. Ini adalah sisa dari supernova tersebut.”
Nebula ini berjarak sekitar 7.000 tahun cahaya dari Bumi, dan di pusatnya terdapat objek seukuran Bumi yang berputar cepat yang disebut katai putih. Fitur ini tidak biasa untuk sisa supernova karena ledakan seharusnya menghancurkan katai putih tersebut.
Baca juga : Ini Langkah Kenali Deepfake, Guna Teknik Astronomi
Zijlstra dan rekan-rekannya menulis sebuah studi pada September 2021 tentang penemuan ini. Laporan tersebut menyarankan bahwa SN 1181 mungkin termasuk dalam kategori supernova Tipe Iax yang sulit dipahami karena keberadaan katai putih “zombie” ini.
Dalam supernova Tipe Ia yang lebih umum, katai putih yang terbentuk ketika sebuah bintang seperti matahari telah kehabisan bahan bakarnya mulai mengakumulasi materi dari bintang lain di dekatnya. Banyak bintang ada dalam pasangan, atau sistem biner, tidak seperti matahari. Katai putih mengakumulasi materi hingga runtuh di bawah gravitasinya sendiri, menyalakan kembali fusi nuklir dengan ledakan besar yang menciptakan salah satu objek paling terang di alam semesta.
Tipe Iax yang lebih jarang adalah skenario di mana ledakan ini, untuk beberapa alasan, terhenti. “Salah satu kemungkinan adalah bahwa Tipe Iax bukanlah ledakan, melainkan penggabungan dua katai putih,” kata Zijlstra. “Kedua bintang tersebut bertemu, saling menabrak dengan kecepatan penuh, dan itu dapat menghasilkan banyak energi. Daya itu menyebabkan kecerahan tiba-tiba dari supernova.”
Tabrakan besar ini mungkin menjelaskan aspek aneh lain dari bintang zombie SN 1181. Bintang ini tidak mengandung hidrogen atau helium, yang sangat tidak biasa di luar angkasa, kata Zijlstra.
“Sekeliling 90% alam semesta terdiri dari hidrogen dan sisanya hampir seluruhnya helium. Segala sesuatu yang lain sangat jarang,” katanya. “Anda perlu melihat 10.000 atom sebelum menemukan satu yang bukan hidrogen atau helium. Tetapi bintang kita (matahari di pusat tata surya kita) hanya memiliki (utama) keduanya. Jadi, jelas, sesuatu yang ekstrem telah terjadi pada (bintang zombie) ini.”
Angin bintang yang tidak dapat dijelaskan
Dengan pengetahuan tentang tempat untuk mencari SN 1181, dan dugaan itu bisa menjadi sisa supernova Tipe Iax, Ko dan rekan-rekannya mulai bekerja untuk mengungkap sisa rahasianya.
“Dengan melacak secara akurat evolusi waktu sisa tersebut, kami dapat memperoleh sifat-sifat rinci dari ledakan SN 1181 untuk pertama kalinya. Kami mengonfirmasi bahwa sifat-sifat rinci ini konsisten dengan supernova Tipe Iax,” kata Ko, menambahkan bahwa model komputer dalam studi ini konsisten dengan pengamatan masa lalu terhadap sisa tersebut dari teleskop, termasuk teleskop ruang angkasa XMM-Newton milik Badan Antariksa Eropa dan Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA.
Analisis Ko menunjukkan dua wilayah kejut yang berbeda membentuk sisa dari SN 1181. Yang luar terbentuk ketika materi yang dikeluarkan oleh ledakan supernova bertemu dengan ruang antarbintang. Yang bagian dalam yang lebih baru lebih sulit dijelaskan.
Studi ini menunjukkan wilayah kejut bagian dalam ini mungkin merupakan tanda bahwa bintang tersebut mulai terbakar lagi, berabad-abad setelah ledakan, yang mengarah pada penemuan yang mengejutkan, tambah Ko: Angin bintang berkecepatan tinggi tampaknya mulai bertiup dari permukaan bintang hanya 20 hingga 30 tahun yang lalu.
Kebiasaanlnya, aliran cepat partikel yang disebut astronom sebagai angin bintang ini seharusnya bertiup dari katai putih sebagai produk sampingan dari putaran cepat bintang tersebut tepat setelah ledakan supernova.
“Kami tidak sepenuhnya memahami mengapa bintang tersebut menyala kembali dan angin bintang mulai bertiup baru-baru ini,” kata Ko.
“Kami berteori bahwa bintang tersebut menyala kembali karena SN 1181 adalah supernova Tipe Iax, yang merupakan ledakan yang tidak lengkap. Akibatnya, materi yang dikeluarkan oleh ledakan tidak sepenuhnya lolos dan tetap berada dalam pengaruh gravitasi katai putih pusat. Materi ini pada akhirnya bisa terakumulasi di katai putih karena gravitasinya, menyebabkan bintang tersebut menyala kembali.”
Tetapi, Zijlstra mencatat, teori tersebut bertentangan dengan pengamatan yang menunjukkan kecerahan bintang telah meredup selama abad terakhir.
“Belum jelas bagaimana hal itu berhubungan dengan angin yang mulai bertiup,” katanya. “Saya akan berharap bintang tersebut semakin terang daripada meredup.”
Ko dan rekan-rekannya menyadari masalah ini. Mereka mengatakan mereka percaya ada hubungan antara angin dan redupnya bintang tersebut, dan sedang menyelidikinya.
Para peneliti sedang mempersiapkan pengamatan lebih lanjut terhadap SN 1181 dengan dua instrumen yang belum mereka gunakan: Very Large Array teleskop radio di New Mexico dan Teleskop Subaru di Hawaii.
Studi-studi ini, kata Ko, akan membantu para ilmuwan memperluas pengetahuan mereka tentang semua supernova.
“Supernova Tipe Ia sangat penting dalam menemukan percepatan ekspansi alam semesta,” katanya. “Tetapi meskipun penting, mekanisme ledakan mereka tetap tidak diketahui, menjadikannya salah satu tantangan paling signifikan dalam astronomi modern.”
Dengan mempelajari SN 1181 dan ledakannya yang tidak lengkap, tambahnya, para ilmuwan dapat memperoleh wawasan tentang mekanisme supernova Tipe Ia. (CNN/Z-3)
