Magnet pemecah rekor telah ada dalam data selama ini

Kebun Binatang Kosmik berisi monster aneh yang ditemui para astronom dengan cara yang paling menakjubkan. Belum lama berselang, sebuah tim di Australia menemukan magnetar yang sangat tidak biasa, salah satu penghuni teraneh di kebun binatang berbintang. Itu disebut GPM J1839-10 dan terletak sekitar 15.000 tahun cahaya ke arah konstelasi Scutum.

GPM J1839-10 sudah muncul dalam pengamatan mulai beberapa dekade lalu, bersembunyi di depan mata. Para astronom menggambarkannya sebagai “objek misterius sementara” yang muncul dan menghilang, memancarkan energi tiga kali dalam satu jam. Baru pada tahun 2022, ketika tim dari Universitas Curtin mengamatinya menggunakan teleskop radio Murchison Wide-Field Array di Negeri Wajarri Yamaji di Pedalaman Australia Barat, mereka mengidentifikasinya sebagai magnetar jangka panjang. “Objek luar biasa ini menantang pemahaman kita tentang bintang neutron dan magnetar, yang merupakan beberapa objek paling eksotis dan ekstrim di alam semesta,” kata pemimpin tim Natasha Hurley-Walker.

Ini adalah magnetar periode panjang kedua yang pernah ditemukan. Sarjana Tyrone O’Doherty menemukan siswa pertama Hurley-Walker. Penemuannya mengejutkan semua orang. “Kami bingung,” kata Hurley Walker. “Jadi kami mulai mencari objek serupa untuk melihat apakah itu peristiwa yang terisolasi atau hanya puncak gunung es.”

Magnetar yang luar biasa

Para astronom telah mempelajari magnetar selama bertahun-tahun. Mereka adalah bintang mati yang sangat magnetis yang melepaskan energi dalam semburan detik hingga beberapa menit. Kemungkinan muncul ketika bintang masif mati dalam supernova dan sisa-sisa yang tersisa runtuh untuk membentuk bintang neutron. Ada juga beberapa bukti bahwa bintang neutron yang bertabrakan dapat menciptakan magnetar.

Inti magnetar adalah bintang neutron yang berputar dengan diameter hanya sekitar 20 kilometer. Kemungkinan memiliki permukaan padat. Massa pulp biasanya 100 juta ton atau lebih. Ia memiliki medan magnet yang sangat kuat (maka nama “magnetar”). Saat berputar, magnetar memancarkan semburan radio dan emisi lainnya secara berkala.

Memetakan ledakan ini seperti mendengarkan jam yang berdetak tetapi menggunakan teleskop radio untuk menangkap sinyalnya. Sebagian besar magnetar kehilangan medan magnetnya setelah sekitar 10.000 tahun, yang menjadikannya fenomena berumur pendek dalam istilah kosmologis. Yang baru ini memancarkan semburan energi lima menit setiap 22 menit. Ini menjadikannya periode yang ditemukan secara magnetis terpanjang. Mungkin juga seorang penatua, yang akan berhenti membuat kehadirannya diketahui.

Mencari GPM J1839-10 berulang kali

Sebagai bagian dari penelitian mereka, tim astronomi mencari bukti GPM J1839-10 dalam catatan pengamatan observatorium radio lain selama beberapa dekade terakhir. Saat itulah mereka menemukannya telah diamati sejak 1988. Tidak ada yang tahu persis apa itu.

“Itu muncul dalam pengamatan yang dilakukan oleh Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) di India, dan Very Large Array (VLA) di AS memiliki pengamatan sejak tahun 1988,” kata Hurley-Walker. “Itu adalah momen yang luar biasa bagi saya. Saya berusia lima tahun ketika teleskop kami pertama kali merekam pulsa dari objek ini, tetapi tidak diketahui, tersembunyi dalam data selama 33 tahun. Mereka melewatkannya karena mereka tidak berharap menemukan yang seperti itu.”

Tim menindaklanjuti pengamatan menggunakan teleskop radio di Australia dan Afrika Selatan dan dari teleskop sinar-X XMM-Newton yang mengorbit. Itu muncul dalam data teleskop radio, serta dalam radiasi inframerah dari teleskop di Kepulauan Canary. Namun, tidak ada emisi sinar-X yang ditemukan, yang menunjukkan bahwa objek tersebut tidak memancarkan energi tersebut.

Penelitian arsip membantu tim menemukan informasi sebanyak mungkin tentang objek ini. Hurley-Walker menggambarkannya sebagai “di bawah garis kematian”, di mana medan magnet bintang terlalu lemah untuk memancarkan emisi radio berenergi tinggi. Jadi apa yang terjadi pada GPM J1839-10 saat memancarkan sinyal yang dapat dideteksi oleh teleskop radio?

Tunggu, ini semakin aneh

Hurley-Walker menjelaskan bahwa GPM J1839-10 berputar terlalu lambat dan seharusnya tidak memancarkan gelombang radio. Itu karena emisi radio periodik dari magnetar adalah hasil rotasi medan magnet dipol dan mekanisme lainnya. Model magnet berasumsi bahwa magnet berputar dengan cepat, sehingga emisi radio dari mesin lambat tidak diharapkan.

“Dengan asumsi itu adalah magnetar,” katanya, “seharusnya objek ini tidak mungkin menghasilkan gelombang radio.” “Tapi kami melihat mereka. Dan kami tidak hanya berbicara tentang sekilas emisi radio. Setiap 22 menit, ia memancarkan gelombang energi panjang gelombang selama lima menit, dan telah melakukannya setidaknya selama 33 tahun. Apapun mekanisme di balik ini, ini luar biasa.”

Apakah objek ini bertentangan dengan pemahaman tradisional tentang magnet? Mungkin. Ini tentu memberi para astronom sesuatu untuk dipikirkan ketika mereka mempelajari pembentukan dan evolusi magnetar dari cangkang bintang yang mati sebagai supernova. Ini juga dapat membantu menentukan apakah tabrakan bintang neutron berperan. Dan itu bisa menjelaskan semburan radio cepat yang terdeteksi oleh para astronom di seluruh alam semesta.

Tentu saja, menemukan lebih banyak magnetar jangka panjang ini akan membantu para astronom memahami apakah mereka sebenarnya adalah magnetar yang khas – atau penemuan baru lainnya di kebun binatang kosmik.

untuk informasi lebih lanjut

Bersembunyi di depan mata: Para astronom menemukan objek bintang jenis baru
Radio transien jarak jauh telah aktif selama tiga dekade