Magnetar - sisa-sisa bintang mati yang meletus secara sporadis dengan semburan radiasi energi tinggi - adalah beberapa benda paling ekstrem yang dikenal di Alam Semesta
Magnetar - sisa-sisa bintang mati yang meletus secara sporadis dengan semburan radiasi energi tinggi - adalah beberapa benda paling ekstrem yang dikenal di Alam Semesta. Sebuah kampanye besar menggunakan Observatorium Sinar-X NASA dan beberapa satelit lain menunjukkan magnetar mungkin lebih beragam - dan umum - daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar, intinya runtuh untuk membentuk bintang neutron, sebuah benda ultradense selebar 10 hingga 15 mil. Energi gravitasi yang dilepaskan dalam proses ini menghancurkan lapisan luar dalam ledakan supernova dan meninggalkan bintang neutron di belakang.
Sebagian besar bintang neutron berputar dengan cepat - beberapa kali per detik - tetapi sebagian kecil memiliki laju putaran yang relatif rendah setiap beberapa detik sekali, sembari menghasilkan ledakan besar sinar-X sesekali. Karena satu-satunya sumber yang masuk akal untuk energi yang dipancarkan dalam ledakan ini adalah energi magnetik yang tersimpan dalam bintang, benda-benda ini disebut "magnetar."
Sebuah magnetar yang disebut SGR 0418 + 5729 (singkatnya SGR 0418) telah terbukti memiliki medan magnet permukaan terendah yang pernah ditemukan untuk jenis bintang neutron ini.
Kebanyakan magnetar memiliki medan magnet sangat tinggi di permukaannya yang sepuluh hingga seribu kali lebih kuat daripada rata-rata bintang neutron. Pengamatan baru menunjukkan bahwa magnetar yang dikenal sebagai SGR 0418 + 5729 (singkatnya SGR 0418) tidak cocok dengan pola itu. Ia memiliki medan magnet permukaan yang mirip dengan bintang-bintang neutron arus utama.
"Kami telah menemukan bahwa SGR 0418 memiliki medan magnet permukaan yang jauh lebih rendah daripada magnetar lainnya," kata Nanda Rea dari Institute of Space Science di Barcelona, Spanyol. "Ini memiliki konsekuensi penting untuk bagaimana kita berpikir bintang-bintang neutron berevolusi dalam waktu, dan untuk pemahaman kita tentang ledakan supernova."
Para peneliti memonitor SGR 0418 selama lebih dari tiga tahun menggunakan Chandra, ESMM XMM-Newton serta satelit NASA Swift dan RXTE. Mereka mampu membuat perkiraan akurat dari kekuatan medan magnet eksternal dengan mengukur bagaimana kecepatan rotasi berubah selama ledakan sinar-X. Ledakan ini kemungkinan disebabkan oleh fraktur di kerak bintang neutron yang diendapkan oleh penumpukan stres dalam medan magnet yang relatif kuat dan mengintai tepat di bawah permukaan.
"Medan magnet permukaan rendah ini membuat objek ini menjadi anomali di antara anomali," kata rekan penulis GianLuca Israel dari National Institute of Astrophysics di Roma. "Magnetar berbeda dari bintang-bintang neutron biasa, tetapi SGR 0418 berbeda dari magnetar lain juga."
Dengan memodelkan evolusi pendinginan bintang neutron dan keraknya, serta peluruhan bertahap medan magnetnya, para peneliti memperkirakan bahwa SGR 0418 berusia sekitar 550.000 tahun. Hal ini membuat SGR 0418 lebih tua dari sebagian besar magnetar lainnya, dan umur yang panjang ini memungkinkan kekuatan medan magnet permukaan menurun dari waktu ke waktu. Karena kerak melemah dan medan magnet interior relatif kuat, ledakan masih bisa terjadi.
Kasus SGR 0418 dapat berarti bahwa ada lebih banyak magnetar tua dengan medan magnet kuat yang tersembunyi di bawah permukaan, menyiratkan bahwa tingkat kelahiran mereka lima hingga sepuluh kali lebih tinggi daripada yang diperkirakan sebelumnya.
"Kami berpikir bahwa sekitar setahun sekali di setiap galaksi, sebuah bintang neutron yang tenang harus dinyalakan dengan ledakan mirip magnet, menurut model kami untuk SGR 0418," kata Josè Pons dari University of Alacant di Spanyol. "Kami berharap dapat menemukan lebih banyak dari benda-benda ini."
Implikasi lain dari model ini adalah bahwa medan magnet permukaan SGR 0418 seharusnya dulunya sangat kuat pada kelahirannya setengah juta tahun yang lalu. Ini, ditambah populasi objek serupa yang kemungkinan besar, dapat berarti bahwa bintang nenek moyang besar telah memiliki medan magnet yang kuat, atau bidang ini diciptakan oleh bintang neutron yang berotasi dengan cepat di keruntuhan inti yang merupakan bagian dari peristiwa supernova.
Jika sejumlah besar bintang neutron terlahir dengan medan magnet yang kuat maka sebagian besar ledakan sinar gamma mungkin disebabkan oleh pembentukan magnetar daripada lubang hitam. Juga, kontribusi kelahiran magnetar terhadap sinyal gelombang gravitasi - riak dalam ruang-waktu - akan lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya.
Kemungkinan medan magnet permukaan yang relatif rendah untuk SGR 0418 pertama kali diumumkan pada tahun 2010 oleh tim dengan beberapa anggota yang sama. Namun, para ilmuwan saat itu hanya bisa menentukan batas atas untuk medan magnet dan bukan perkiraan yang sebenarnya karena tidak cukup data yang telah dikumpulkan.
SGR 0418 terletak di galaksi Bima Sakti pada jarak sekitar 6.500 tahun cahaya dari Bumi. Hasil-hasil baru pada SGR 0418 ini muncul secara online dan akan diterbitkan dalam The Astrophysical Journal edisi 10 Juni 2013. Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA di Huntsville, Alabama, mengelola program Chandra untuk Direktorat Misi Sains NASA di Washington. Observatorium Astrofisika Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan Chandra dari Cambridge, Mass.
Melalui Chandra X-Ray Observatory