Kilat radio yang misterius dan misterius yang hanya muncul sesaat di langit dan tidak terulang bisa menjadi perpisahan terakhir sebuah bintang masif yang runtuh ke dalam lubang hitam.
Teleskop radio telah mengambil beberapa kilatan radio terang yang muncul hanya sesaat di langit dan tidak terulang lagi. Sejak itu para ilmuwan bertanya-tanya apa yang menyebabkan sinyal radio yang tidak biasa ini. Sebuah artikel dalam edisi Science minggu ini (Thornton et al.) Mengemukakan bahwa sumber cahaya terletak jauh di dalam kosmos awal, dan bahwa ledakan radio pendek sangat cerah. Namun, pertanyaan tentang peristiwa kosmik mana yang dapat menghasilkan emisi radio yang begitu cemerlang dalam waktu yang singkat tetap tidak terjawab. Para astrofisikawan Heino Falcke dari Radboud University Nijmegen dan Luciano Rezzolla dari Institut Max Planck untuk Fisika Gravitasi (Institut Albert Einstein / AEI) di Potsdam memberikan solusi untuk teka-teki itu. Mereka mengusulkan bahwa ledakan radio bisa menjadi salam perpisahan terakhir dari bintang neutron berputar supramasif yang runtuh menjadi lubang hitam.
Runtuhnya gravitasi ke lubang hitam yang berputar tanpa eksisi. Kredit: AEI Potsdam Lihat galeri lengkap
Spinning Star Tahan Runtuh
Bintang neutron adalah sisa-sisa ultradense dari bintang yang telah mengalami ledakan supernova. Mereka seukuran kota kecil tetapi memiliki massa Matahari dua kali lipat dari kita. Namun, ada batas atas tentang bagaimana bintang neutron masif dapat terbentuk. Jika mereka terbentuk di atas massa kritis lebih dari dua massa matahari, mereka diperkirakan akan segera runtuh ke dalam lubang hitam.
Falcke & Rezzolla sekarang menyarankan bahwa beberapa bintang dapat menunda kematian terakhir melalui rotasi cepat selama jutaan tahun. Seperti balerina yang berputar di sekitar porosnya sendiri, gaya sentrifugal dapat menstabilkan bintang-bintang neutron yang kelebihan berat ini terhadap kehancuran dan meninggalkannya dalam keadaan 'setengah mati' hingga beberapa juta tahun. Meskipun demikian, bintang hanya membeli waktu dan bahkan dengan trik ini tidak dapat menghindari yang tak terhindarkan.
Bintang-bintang neutron memiliki medan magnet yang sangat kuat yang menghiasi lingkungan mereka seperti baling-baling besar. Masalah sisa di sekitarnya akan terpesona oleh kipas magnet ini dan energi rotasi terpancar. Jadi, sementara bintang yang setengah mati itu tua, ia juga melambat dan menjadi semakin padat, dengan gravitasi memainkan peran yang semakin kuat. Pada titik tertentu, bintang yang lelah tidak lagi dapat menahan tarikan gravitasi. Ini akan melewati garis kematian utama dan tiba-tiba runtuh ke lubang hitam saat mentransmisikan flash radio yang kuat.
Emisi Hilang di Lubang Hitam
Para astrofisikawan biasanya mengharapkan keruntuhan gravitasi disertai dengan kembang api yang cerah dari radiasi optik dan sinar gamma dari materi peledak. Namun emisi karakteristik ini tidak terlihat pada semburan radio cepat yang baru ditemukan. Falcke & Rezzolla menyarankan bahwa ini karena bintang neutron telah membersihkan sekelilingnya dan permukaan bintang yang tersisa dengan cepat ditutupi oleh horizon peristiwa yang muncul.
Konsep artis dari lubang hitam yang tumbuh, atau quasar, terlihat di pusat galaksi yang jauh. Kredit: NASA / JPL-Caltech
"Semua bintang neutron yang tersisa adalah medan magnetnya, tetapi lubang hitam tidak dapat menopang medan magnet, sehingga bintang yang runtuh harus menyingkirkannya," jelas Prof. Falcke dan menambahkan: "Ketika lubang hitam terbentuk, medan magnet akan dipotong dari bintang dan patah seperti karet gelang. Seperti yang kami tunjukkan, ini memang bisa menghasilkan kilatan radio raksasa yang diamati. Semua sinyal lain yang biasanya Anda harapkan - sinar gamma, sinar-X - hilang begitu saja di balik cakrawala peristiwa lubang hitam. ”
Karena sinyal tunggal, ultra-cepat, dan tidak dapat diulang, Falcke dan Rezzolla menamakan benda-benda ini 'blitzar', dari blitz Jerman (lampu kilat). Ini bertentangan dengan pulsar, yang merupakan bintang neutron berputar yang berkedip berulang kali seperti mercusuar kosmik dan menghilang begitu saja.
Prof. Rezzolla menjelaskan: “Ledakan-ledakan radio yang cepat ini bisa menjadi bukti pertama dari kelahiran lubang hitam, yang oleh karena itu formasinya disertai oleh emisi gelombang radio yang intens, hampir murni. Yang menarik, blitzar pada saat yang sama merupakan sinyal perpisahan dari bintang neutron yang sekarat dan yang pertama dari lubang hitam yang baru lahir. ”
Teori baru yang dikemukakan oleh Falcke & Rezzolla memberikan interpretasi solid pertama dari semburan radio yang sebelumnya misterius. Pekerjaan mereka telah diserahkan ke jurnal 'Astronomi & Astrofisika.'
Untuk menguji proposal mereka lebih lanjut, pengamatan lebih lanjut tentang ledakan radio yang sulit dipahami sejauh ini diperlukan. Falcke dan rekan-rekannya berencana untuk menggunakan teleskop seperti teleskop radio LOFAR baru untuk mendeteksi lebih banyak bintang yang sekarat ini di masa depan. Ini akan memungkinkan mereka untuk menemukan peristiwa lebih cepat dan lebih tepat, dan untuk mengamati saluran pembentukan lubang hitam baru ini di kedalaman kosmos dengan tajam 'mata radio.'
Melalui Institut Max Planck