Para peneliti dari West Virginia University menemukan bintang neutron yang paling masif hingga saat ini, sebuah terobosan yang ditemukan melalui Teleskop Green Bank di Wilayah Pocahontas.
Bintang neutron yang disebut sebagai J0740 + 6620 ini adalah sebuah pulsar yang berputar dengan cepat yang mengemas 2,17 kali massa matahari (333.000 kali massa Bumi) ke dalam sebuah bola dengan radius 20-30 kilometer. Pengukuran ini mendekati batas dari seberapa besar dan padatnya sebuah objek dapat tercipta tanpa menghancurkan dirinya sendiri menjadi sebuah lubang hitam.
Bintang itu terdeteksi sekitar 4.600 tahun cahaya dari Bumi. Satu tahun cahaya adalah sekitar enam triliun mil.
Temuan ini, dari NANOGrav Physics Frontiers Center yang didanai oleh National Science Foundation, diterbitkan di Nature Astronomy.
Penemuan ini merupakan salah satu dari sekian banyak hasil yang tidak diduga. Muncul selama pengamatan yang rutin dilakukan sebagai bagian dari pencarian terhadap gelombang gravitasi, kata McLaughin dari West Virginia University.
“Di Green Bank, kami mencoba mendeteksi gelombang gravitasi dari berbagai pulsar,” katanya. “Untuk melakukan itu, kami perlu mengamati sekian banyak pulsar dalam milidetik, di mana merupakan bintang neutron yang berputar dengan cepat. Penemuan ini bukan paper tentang pendeteksian dari gelombang gravitasi, tetapi salah satu dari sekian banyak hasil penting yang muncul dari pengamatan kami.”
Massa pulsar diukur melalui fenomena yang dikenal dengan “Delay Shapiro.” Pada intinya, gravitasi dari sebuah bintang katai putih pendamping melengkungkan ruang sekitarnya, sesuai dengan teori relativitas umum Einstein. Hal ini membuat perjalanan gelombang radio dari pulsar menjadi sedikit lebih jauh saat melakukan perjalanannya melalui ruangwaktu yang telah terdistorsi di sekitar bintang katai putih. Penundaan ini dapat memberikan informasi tentang massa katai putih, yang pada akhirnya dapat menghitung massa dari bintang neutron.
Bintang-bintang neutron adalah sisa-sisa dari supernova bintang berukuran besar yang mati. Tercipta ketika bintang-bintang raksasa mati dalam supernova dan inti bintangnya runtuh, di mana proton dan elektronnya saling melebur untuk membentuk neutron.
Untuk memvisualisasikan seberapa dahsyat massa dari bintang neutron yang ditemukan, satu butir gula dari satu bintang neutron akan berbobot 100 juta ton di Bumi, atau hampir sama dengan seluruh populasi manusia.
Sementara para astronom dan fisikawan telah mempelajari objek-objek ini selama beberapa dekade, masih banyak misteri tentang sifat interiornya: Apakah neutron yang hancur akan menjadi “superfluid” dan mengalir dengan bebas? Apakah terurai menjadi sup quark subatomik atau partikel eksotis lainnya? Apa titik kritisnya ketika gravitasi menang atas materi dan membentuk lubang hitam?
“Bintang-bintang ini sangat eksotis,” kata McLaughlin. “Kami tidak tahu terbuat dari apa dan satu pertanyaan yang sangat penting adalah, ‘Seberapa besar Anda dapat membuat salah satu dari bintang-bintang ini?’ Ini memiliki implikasi untuk bahan yang sangat eksotis yang tidak bisa kita buat di laboratorium di Bumi.”
Pulsar mendapatkan namanya karena dua buah gelombang radio yang mereka pancarkan dari kutub magnetnya. Gelombang radio ini menyapu ruang angkasa dengan cara seperti sebuah mercusuar. Beberapa di antaranya berputar ratusan kali dalam setiap detik.
Karena pulsar berputar dengan kecepatan dan keteraturan yang fenomenal, para astronom dapat menggunakannya sebagai padanan kosmik dari jam atom. Ketepatan waktu yang akurat membantu para astronom dalam mempelajari sifat dari ruangwaktu, mengukur massa dari berbagai objek ruang angkasa dan meningkatkan pemahaman mereka tentang relativitas umum.
