JBNews.id — Tim astronom internasional yang dipimpin University of Sydney berhasil mengungkap asal-usul semburan radio misterius di luar angkasa. Penemuan ini mengidentifikasi objek bernama ASKAP J174508.9-505149 sebagai sistem biner yang terdiri dari katai putih dan katai merah, memberikan bukti terkuat terkait sumber fenomena Long-Period Transients (LPT).
Penelitian sebelumnya menduga bahwa sumber LPT bisa berupa magnetar—bintang neutron yang berotasi sangat lambat—atau sistem biner katai putih dengan bintang pendamping. Namun, hipotesis magnetar menghadapi kendala karena bertentangan dengan model teoretis yang ada. Di sisi lain, meskipun beberapa kasus mengindikasikan kaitan dengan biner katai putih, belum ada konfirmasi langsung mengenai proses akresi yang terjadi.
Tim peneliti menggunakan teleskop radio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) untuk melakukan survei langit. Mereka berhasil mengidentifikasi sifat sebenarnya dari ASKAP J1745-5051, yang disebut sebagai bukti terkuat hingga saat ini bahwa LPT berasal dari sistem bintang katai putih.
“Untuk pertama kalinya kami menemukan asal sinyal ini,” ujar Kovi Rose, mahasiswa doktoral di School of Physics University of Sydney dan Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, dalam siaran pers. “Kami mampu menunjukkan bahwa sumber salah satu transien ini berasal dari katai putih yang secara aktif menarik material dari bintang pendamping.”
Karakteristik Sistem Biner Katai Putih
Rose dan timnya mengonfirmasi melalui observasi spektroskopi bahwa ASKAP J1745-5051 memancarkan garis emisi hidrogen (deret Balmer) dan helium (HeI dan HeII). Garis emisi HeII yang kuat dikenal sebagai ciri optik dari “magnetic cataclysmic variables”—sistem biner tertutup di mana katai putih mengakresi materi dari bintang pendampingnya.
Analisis kecepatan radial garis emisi deret Balmer mengungkapkan periode orbit sistem biner ini sekitar 1,368 jam. Angka ini cocok dengan periode pengulangan pulsasi radio, yaitu sekitar 1,345 jam. Berdasarkan periode orbit, massa bintang pendamping diperkirakan sekitar 0,096 kali massa matahari, dengan radius sekitar 0,13 kali radius matahari, yang menunjukkan bahwa bintang tersebut adalah katai merah kelas M6.
Dengan kata lain, ASKAP J1745-5051 adalah sistem biner di mana katai putih dan katai merah saling mengorbit dalam jarak yang sangat dekat. Katai putih merupakan sisa bintang berdensitas tinggi yang telah mencapai akhir hidupnya; meskipun ukurannya sebesar Bumi, massanya setara dengan matahari. Sementara itu, katai merah sebagai pendampingnya lebih besar namun kurang padat, dengan massa hanya sekitar sepersepuluh massa matahari. Kedua bintang saling mengorbit dalam periode singkat, hanya lebih dari satu jam.
Mekanisme Ganda Semburan Radio dan Sinar-X
Observasi ini mengungkapkan bahwa semburan radio dan emisi sinar-X dihasilkan oleh mekanisme yang berbeda. Saat katai putih mengakresi gas dari bintang pendampingnya, gas tersebut dipanaskan dan memancarkan sinar-X. Pada saat yang sama, semburan radio kuat terjadi di wilayah di mana medan magnet kedua bintang berinteraksi. Namun, karena puncak emisi radio dan sinar-X tidak bertepatan, para peneliti meyakini bahwa keduanya dihasilkan di lokasi yang berbeda dalam sistem tersebut.
Data dari satelit observasi Einstein Probe milik Chinese Academy of Sciences menunjukkan radiasi sinar-X dengan periode sekitar 1,32 jam. Menurut para peneliti, amplitudo fluktuasi sinar-X yang besar mengindikasikan bahwa laju akresi ke katai putih kemungkinan berubah seiring waktu.
ASKAP J1745-5051 adalah LPT ketiga yang terdeteksi dalam sinar-X. Ini juga merupakan LPT kedua yang menunjukkan emisi sinar-X reguler, dan untuk pertama kalinya dikonfirmasi bahwa keteraturan ini berasal dari gerakan orbit sistem biner.
Sinyal radio itu sendiri juga menunjukkan karakteristik yang belum pernah diamati sebelumnya pada LPT. Pulsasinya terpolarisasi secara elips, dan ujung atas frekuensi yang dipancarkan berfluktuasi naik-turun seirama dengan detak periode yang lebih panjang. Kemungkinan “detak” ini berasal dari ketidaksejajaran antara rotasi katai putih dan gerakan orbitnya, meskipun periode rotasi belum dapat ditentukan dalam studi ini.
Fenomena yang disebut “modulation lanes”—di mana intensitas pulsasi termodulasi dalam pola bergaris—juga teramati. Ini adalah pertama kalinya fenomena ini terdeteksi dalam sistem biner selain sistem Jupiter-Io.
Batu Rosetta Alam Semesta
Para peneliti menganggap ASKAP J1745-5051 sebagai objek referensi penting untuk menguraikan misteri LPT. Rose menekankan bahwa penemuan ini dapat berfungsi seperti Batu Rosetta—yang menjadi kunci untuk menguraikan hieroglif kuno—dalam menentukan apakah LPT lain terkait dengan pulsar bintang neutron atau sistem katai putih.
“Beberapa objek serupa pernah dikaitkan dengan sistem biner sebelumnya, tapi ini adalah pertama kalinya kami bisa melihat dengan jelas kedua bintang dan proses akresi yang sedang berlangsung,” ujar Tara Murphy, Kepala Departemen Fisika University of Sydney, dalam siaran pers.
Sistem bintang seperti ASKAP J1745-5051 dapat berfungsi sebagai laboratorium alami untuk mempelajari perilaku materi di bawah medan magnet kuat dan gaya gravitasi yang tidak dapat direplikasi di Bumi. Tim peneliti berencana melanjutkan observasi menggunakan teleskop radio, optik, dan sinar-X untuk menjelaskan mekanisme pembentukan LPT.
Penemuan ini membuka babak baru dalam astronomi radio dan pemahaman kita tentang fenomena transien kosmik. Dengan bukti langsung bahwa katai putih aktif mengakresi materi dari bintang pendampingnya, para astronom kini memiliki petunjuk kuat untuk mengidentifikasi sumber LPT lainnya di alam semesta. Implikasinya, kita mungkin akan melihat lebih banyak penemuan serupa yang dapat mengubah pemahaman tentang evolusi biner bintang dan dinamika materi di lingkungan ekstrem.
Bagi penggemar astronomi dan peneliti, penemuan ini menegaskan pentingnya observasi multi-panjang gelombang dalam mengungkap misteri kosmik. Kolaborasi antara teleskop radio, optik, dan sinar-X terbukti menjadi kunci untuk memecahkan teka-teki yang telah membingungkan ilmuwan selama bertahun-tahun. Ini juga menunjukkan bahwa sistem biner katai putih bisa menjadi sumber semburan radio periodik yang lebih umum daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Dalam konteks yang lebih luas, penemuan ASKAP J1745-5051 mengingatkan kita bahwa alam semesta masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Setiap penemuan baru tidak hanya menjawab pertanyaan lama, tetapi juga membuka jalan untuk pertanyaan-pertanyaan baru yang lebih dalam tentang sifat dasar alam semesta.
