Language
Country/Area
No result found
Dari bintang hingga pulsar: Apa yang membuat pembentukan pulsar milidetik begitu menakjubkan?
Pulsar milidetik (MSP) adalah pulsar dengan periode rotasi kurang dari sekitar 10 milidetik. Objek-objek ini telah terdeteksi dalam spektrum elektromagnetik dalam radio, sinar-X, dan sinar gamma. Para ilmuwan percaya bahwa pembentukan pulsar milidetik terkait dengan perpindahan massa bintang pendamping. Secara umum diyakini bahwa mereka adalah bintang neutron tua yang berputar cepat yang "didaur ulang" atau dipercepat dengan mengakresi material dari bintang pendamping dalam sistem bintang biner yang dekat. Oleh karena itu, pulsar milidetik terkadang disebut pulsar daur ulang.
Asal usul pulsar milidetik terkait dengan sistem bintang biner sinar-X bermassa rendah, di mana sinar-X dipancarkan oleh cakram akresi bintang neutron.
Menurut penelitian saat ini, proses pembentukan pulsar milidetik mungkin telah mengalami setidaknya dua mekanisme evolusi yang berbeda. Mekanisme ini dapat menjelaskan mengapa beberapa pulsar milidetik muda memiliki medan magnet yang relatif tinggi, seperti PSR B1937+21. Menurut penelitian oleh Bülent Kiziltan dan S. E. Thorsett (UCSC), temuan baru ini menyiratkan bahwa model evolusi tradisional tidak cukup untuk menjelaskan perkembangan semua pulsar milidetik. Khususnya, banyak pulsar milidetik terkonsentrasi di gugus bola, yang konsisten dengan hipotesis percepatan rotasi pembentukannya, karena kepadatan bintang yang tinggi dari gugus ini meningkatkan peluang pulsar untuk menangkap bintang pendamping yang besar.
Sekitar 130 pulsar milidetik saat ini diketahui terletak di gugus bola, termasuk 37 di Terzan 5, 22 di 47 Tucanae, dan 8 di M28 dan M15 masing-masing.
Batas kecepatan rotasi pulsar
Pada tahun 1982, PSR B1937+21 menjadi pulsar milidetik pertama yang ditemukan. Kecepatan rotasinya sekitar 641 kali per detik, dan masih menjadi pulsar milidetik tercepat kedua yang diketahui. Pulsar berputar tercepat yang diketahui pada tahun 2023, PSR J1748-2446ad berputar pada kecepatan 716 kali per detik. Model struktur dan evolusi bintang neutron yang ada memperkirakan bahwa jika pulsar mencapai kecepatan rotasi sekitar 1.500 rpm atau lebih tinggi, pulsar tersebut dapat pecah, dan pada kecepatan di atas 1.000 rpm, pulsar akan kehilangan energi lebih cepat daripada yang diserapnya. Laju percepatan proses integrasi.
Pada tahun 2007, data dari Rossi X-ray Timing Detector dan wahana antariksa INTEGRAL menemukan bintang neutron bernama XTE J1739-285 dengan laju rotasi 1122 Hz. Namun, hasil ini tidak signifikan secara statistik.
Dipengaruhi oleh radiasi gravitasi, laju rotasi pulsar milidetik dapat melambat. Salah satu pulsar sinar-X, IGR J00291+5934, dengan kecepatan rotasi 599 putaran per detik, dapat menjadi kandidat kuat untuk mendeteksi gelombang gravitasi di masa mendatang.
Deteksi gelombang gravitasi menggunakan pulsar
Gelombang gravitasi merupakan prediksi penting dari teori relativitas umum Einstein, yang berasal dari pergerakan sejumlah besar materi dan fluktuasi di alam semesta awal. Pulsar adalah bintang neutron yang berputar cepat dan sangat magnetik yang biasanya terbentuk setelah ledakan supernova. Karena stabilitasnya, pulsar dapat digunakan untuk mendeteksi gelombang gravitasi, sebuah ide yang pertama kali diusulkan oleh Sazhin dan Detweiler pada tahun 1970-an.
Pulsar dianggap sebagai jam referensi yang mengirimkan sinyal waktu pada satu ujung, sementara pengamat berada di Bumi.
Ketika gelombang gravitasi melewatinya, gelombang tersebut akan menyebabkan gangguan pada metrik ruang-waktu lokal, sehingga memengaruhi frekuensi rotasi pulsar yang diamati. Pada tahun 1983, Hellings dan Downs memperluas konsep ini dengan mengusulkan bahwa jaringan pulsar yang komprehensif dapat mendeteksi latar belakang gelombang gravitasi yang bervariasi terhadap waktu. Pada awal tahun 1980-an, dengan penemuan pulsar milidetik pertama, Foster dan Backer menyempurnakan sensitivitas deteksi gelombang gravitasi.
Pada tahun-tahun berikutnya, dengan kemajuan sistem akuisisi data digital dan penemuan lebih banyak pulsar milidetik baru, sensitivitas deteksi gelombang gravitasi terus meningkat. Pada bulan Juni 2023, NANOGrav merilis data selama 15 tahun dan memberikan bukti pertama latar belakang gelombang gravitasi. Kurva Hellings-Downs dari pengamatan ini merupakan indikasi yang jelas tentang sumber gelombang gravitasi.
Pembentukan pulsar milidetik dan penjelajahannya di alam semesta tidak hanya mengungkap evolusi alam semesta, tetapi juga memaksa kita untuk berpikir tentang berapa banyak proses yang tidak diketahui yang menunggu untuk kita jelajahi dan pahami di lautan bintang yang luas ini?
