Untuk pertama kalinya, para ilmuwan menyaksikan secara langsung pembentukan magnetar – bintang neutron yang sangat kuat dan berputar cepat dengan medan magnet yang kuat – selama supernova superluminous. Terobosan ini, yang diamati dalam ledakan jauh yang dikenal sebagai SN 2024afav (kira-kira satu miliar tahun cahaya dari Bumi), menegaskan teori lama tentang mesin yang menyebabkan kematian bintang paling terang di alam semesta. Pengamatan tersebut, yang didokumentasikan selama 200 hari menggunakan jaringan teleskop global, memberikan bukti kuat bahwa magnetar memainkan peran penting dalam memicu peristiwa kosmik ekstrem ini.
Perilaku Aneh Supernova
SN 2024afav sudah luar biasa karena kecerahannya, melebihi supernova biasa setidaknya sepuluh kali lipat. Namun, yang benar-benar membedakannya adalah pola luminositasnya yang tidak biasa: alih-alih memudar seperti yang diharapkan, supernova justru menunjukkan empat fluktuasi kecerahan yang berbeda, dengan waktu antara setiap osilasi yang semakin berkurang. Perilaku ini membingungkan para astronom hingga tim yang dipimpin oleh Joseph Farah di UC Santa Barbara menerapkan prinsip relativitas umum untuk menjelaskan fenomena tersebut.
Disk Akresi yang Bergoyang
Kuncinya terletak pada pembentukan piringan akresi di sekitar magnetar yang baru lahir. Saat material dari ledakan supernova berputar ke dalam, ia membentuk piringan yang hampir pasti tidak sejajar dengan sumbu putaran magnetar. Menurut teori relativitas umum Einstein, benda yang berputar menyeret ruangwaktu bersamanya. Efek ini, yang dikenal sebagai presesi Lense-Thirring, menyebabkan piringan akresi bergetar.
Goyangan ini bertindak seperti lampu sein yang berkedip-kedip, yang sewaktu-waktu menghalangi dan memantulkan cahaya kuat magnetar. Saat piringan berputar semakin dekat, ia bergetar lebih cepat, menjelaskan penurunan interval antara lonjakan luminositas. Model ini, yang dikonfirmasi melalui perhitungan berbulan-bulan, akhirnya memberikan hubungan langsung antara magnetar dan supernova superluminous.
Konfirmasi Teori Berusia 16 Tahun
Temuan ini memvalidasi hipotesis yang diajukan pada tahun 2008 oleh Dan Kasen dari UC Berkeley. Kasen berteori bahwa magnetar – sisa-sisa bintang yang terlalu masif untuk menjadi lubang hitam namun masih cukup kuat untuk menahan medan magnet yang kuat – dapat memicu supernova tertentu dengan kecerahan luar biasa.
Magnetar memiliki medan magnet 100 hingga 1.000 kali lebih kuat daripada bintang neutron (pulsar) pada umumnya dan berputar lebih dari 1.000 rotasi per detik. Rotasi cepatnya mempercepat partikel bermuatan hingga mendekati kecepatan cahaya, menciptakan tabrakan dengan puing-puing supernova yang memperkuat luminositas ledakan.
Implikasinya terhadap Astrofisika
Ini lebih dari sekedar mengamati peristiwa langka; ini mewakili perubahan mendasar dalam pemahaman kita tentang kematian bintang. “Ini pertama kalinya relativitas umum diperlukan untuk menggambarkan mekanisme supernova,” kata Farah. Meskipun magnetar bukanlah satu-satunya penjelasan untuk semua supernova superluminous (interaksi gelombang kejut dan piringan akresi lubang hitam yang tidak selaras juga berperan), penemuan ini memberikan bukti tak terbantahkan akan pentingnya magnetar.
Studi ini menggarisbawahi kekuatan menggabungkan data observasi mutakhir dengan kerangka teoretis seperti relativitas umum untuk mengungkap misteri kosmos. Seperti yang disimpulkan Farah, “Ini adalah sains yang saya impikan saat masih kecil.”
