Language
Country/Area
No result found
Mengungkap rahasia pulsar milidetik: Mengapa mereka berputar begitu cepat?
Pulsar milidetik (MSP) adalah pulsar dengan periode rotasi kurang dari sepuluh milidetik. Bintang-bintang ini telah menarik perhatian para astronom dengan kecepatan rotasinya yang menakjubkan. Mereka terdeteksi di bagian radio, sinar-X, dan sinar gamma dari spektrum elektromagnetik. Pulsar milidetik dihipotesiskan terbentuk dengan mengakresi materi dari bintang pendamping dalam sistem biner, yang menyebabkan bintang-bintang neutron tua ini berputar lebih cepat, dan karenanya terkadang disebut pulsar daur ulang.
Pulsar milidetik diyakini terkait dengan galaksi biner sinar-X bermassa rendah, dan pembentukan serta evolusinya tetap menjadi topik penting dalam penelitian astronomi.
Asal Mula Pulsar Milidetik
Teori saat ini secara umum percaya bahwa pulsar milidetik terkait dengan sistem biner sinar-X bermassa rendah. Ketika lapisan luar bintang pendamping dalam sistem ini melampaui batas Roch, materi mengalir ke cakram akresi bintang neutron, yang menyebabkan pulsar berotasi. Kecepatannya meningkat hingga beberapa ratus putaran per detik. Mungkin ada bukti bahwa model evolusi standar tidak dapat menjelaskan evolusi semua pulsar milidetik, terutama beberapa pulsar milidetik muda dengan medan magnet yang lebih tinggi.
Misalnya, PSR B1937+21 adalah kasus khusus, dan penelitian telah menunjukkan bahwa pulsar milidetik yang berbeda dapat terbentuk oleh setidaknya dua proses yang berbeda, dan sifat dari proses kedua masih menjadi misteri. Sekitar 130 pulsar milidetik kini diketahui ditemukan di gugus bola, yang konsisten dengan hipotesis percepatan rotasi selama pembentukannya, karena kepadatan bintang yang tinggi meningkatkan kemungkinan pulsar berinteraksi dengan bintang pendamping raksasa.
Batas kecepatan rotasi pulsar
Pada tahun 1982, pulsar milidetik pertama, PSR B1937+21, ditemukan, yang berputar pada sekitar 641 putaran per detik. Pulsar tercepat yang ditemukan sejauh ini adalah PSR J1748-2446ad, yang ditemukan pada tahun 2004 dan berputar pada 716 putaran per detik. Model terkini struktur dan evolusi bintang neutron memprediksi bahwa jika kecepatan rotasi melebihi 1500 putaran per detik, bintang neutron akan pecah, dan ketika kecepatan rotasi melebihi 1000 putaran per detik, kehilangan energinya akan melebihi efek percepatan proses akresi.
Meskipun kandidat seperti XTE J1739-285 menunjukkan tingkat rotasi yang sangat tinggi, dukungan statistik yang kuat masih kurang.
Pengamatan telah menunjukkan bahwa laju rotasi quasar sangat mungkin dipengaruhi oleh radiasi gravitasi. Misalnya, IGR J00291+5934 berputar pada kecepatan 599 putaran per detik dan merupakan salah satu kandidat utama untuk deteksi gelombang gravitasi di masa mendatang. Pulsar milidetik, karena karakteristik ketepatan waktunya yang tinggi, dapat digunakan sebagai alat yang sensitif untuk deteksi lingkungan. Pulsar ini dapat mendeteksi benda langit sekecil asteroid di area sekitarnya dan mengukur massanya.
Deteksi gelombang gravitasi dan pengaturan waktu pulsar
Keberadaan gelombang gravitasi merupakan prediksi utama teori relativitas umum Einstein. Gelombang ini muncul dari gerakan materi berskala besar, riak di alam semesta awal, dan dinamika ruang-waktu itu sendiri. Sebagai jam yang sangat presisi, pulsar milidetik memiliki potensi aplikasi yang kaya dalam mekanika langit, seismologi bintang neutron, dan astronomi galaksi.
Proposal paling awal untuk menggunakan pulsar sebagai detektor gelombang gravitasi dimungkinkan oleh kemajuan teknologi pada perangkat tersebut.
Pada akhir tahun 1970-an, Sazhin dan Detweiler mengusulkan gagasan untuk menggunakan pulsar sebagai detektor gelombang gravitasi dengan membayangkan sebuah lengan di ruang angkasa antara Bumi dan pulsar yang jauh. Dengan penelitian Foster dan Backer pada tahun 1990, metode ini semakin disempurnakan, terutama untuk penerapan pulsar milidetik dengan stabilitas tinggi.
Prospek Masa Depan
Rencana masa depan dapat menyelidiki lebih lanjut latar belakang gelombang gravitasi menggunakan teknik pengaturan waktu yang tepat dari pulsar. Pada tahun 2023, NANOGrav menerbitkan hasil data selama 15 tahun, yang secara awal menunjukkan keberadaan latar belakang gelombang gravitasi dan mengukur kurva Hellings-Downs untuk pertama kalinya. Hasil ini memberikan bukti eksperimental yang kuat untuk mendeteksi gelombang gravitasi.
Studi pulsar milidetik tidak hanya memperkaya pemahaman kita tentang alam semesta, tetapi juga dapat mengungkap banyak misteri yang belum terpecahkan. Jadi, penemuan baru apa yang akan dibawa oleh benda-benda angkasa misterius dan berputar cepat ini kepada kita?
p>