'Angin Nebula' Pertama Berhasil Ditemukan di Sekitar Magnetar

Citra sinar-X dari bintang neutron bernama Swift J1834.9-0846. Kredit: ESA/XMM-Newton

Info Astronomy - Para astronom telah menemukan sebuah awan partikel besar berenergi tinggi yang disebut angin nebula di sekitar bintang neutron yang langka, atau disebut juga magnetar, untuk pertama kalinya. Penemuan ini membantu para astronom memahami sifat, lingkungan dan sejarah magnetar, yang merupakan magnet terkuat di alam semesta.

Sebuah bintang neutron atau magnetar sejatinya adalah inti dari sebuah bintang raksasa yang kehabisan bahan bakar, bintang raksasa tersebut runtuh karena gravitasinya sendiri, dan meledak sebagai supernova. Magnetar sangat padat, dengan massa setara dengan setengah juta Bumi namun hanya berdiameter 20 kilometer saja.

Bintang neutron paling sering ditemukan sebagai pulsar, yang menghasilkan gelombang radio, cahaya tampak, sinar-X dan sinar gamma di berbagai lokasi di sekitar medan magnet mereka. Ketika pulsar berputar ke arah Bumi, para astronom dapat mendeteksi emisinya.

Perbandingan ukuran bintang neutron dengan New York dan Manhattan. Kredit: NASA Goddard

Medan magnet bintang neutron dapat mencapai 100.000.000.000 sampai 10.000.000.000.000 kali lebih kuat dari Bumi. Sementara area jangkauan medan magnetnya mencapai kekuatan seribu kali lebih kuat lagi, dan para ilmuwan belum tahu rincian tentang bagaimana bintang neutron yang eksotik ini diciptakan. Dari sekitar 2.600 bintang neutron yang diketahui, sampai saat ini hanya 29 diklasifikasikan sebagai magnetar.

Yang baru ditemukan ini adalah sebuah nebula yang mengelilingi magnetar, dikenal sebagai Swift J1834.9-0846, atau sebut saja J1834.9 agar lebih singkat. Ditemukan oleh satelit Swift milik NASA pada 7 Agustus 2011, para astronom menduga benda tersebut terkait dengan sisa supernova W41, yang terletak sekitar 13.000 tahun cahaya di konstelasi Scutum menuju pusat galaksi kita.

"Saat ini, kami tidak tahu bagaimana perkembangan J1834.9 hingga ia bisa menciptakan dan mempertahankan angin nebula," kata pemimpin penelitian George Younes, seorang peneliti postdoctoral di George Washington University di Washington, AS.

Sebulan setelah penemuan Swift, tim yang dipimpin oleh Younes kembali meneliti lagi J1834.9 menggunakan Observatorium Sinar-X XMM-Newton milik Agensi Antariksa Eropa (ESA), yang berhasil mengungkapkan sebuah cahaya yang tak biasa terentang 15 tahun cahaya panjangnya di depan magnetar tersebut.

"Bagi saya pertanyaan yang paling menarik adalah, mengapa ini satu-satunya magnetar yang memiliki sebuah nebula? Setelah kita tahu jawabannya, kita mungkin bisa memahami bagaimana magnetar bisa tercipta dan bagaimana pulsar tercipta pula," kata Chryssa Kouveliotou, seorang profesor di Departemen Fisika di George Washington University.

Angin nebula paling terkenal yang diketahui saat ini, yang terbentuk oleh pulsar berusia kurang dari seribu tahun, terletak di pusat Nebula Kepiting, yang merupakan sisa supernova di rasi bintang Taurus. Pulsar muda seperti ini berputar begitu cepat, bahkan bisa mencapai puluhan kali per detik.

Angin nebula yang telah diketahui sebelumnya, Nebula Kepiting. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Pada spektrum sinar-X dan sinar gamma dengan energi di atas 30 KeV, Nebula Kepiting adalah sumber radiasi terkuat di langit, dengan fluks melebihi 10^12 eV. Terletak pada jarak sekitar 6.500 tahun cahaya (2 kpc) dari Bumi, nebula ini memiliki diameter 11 tahun cahaya (3,4 pc) dan mengembang dengan kecepatan sekitar 1.500 kilometer tiap detik.

Di pusat nebula terdapat Pulsar Kepiting, sebuah bintang neutron yang berputar cepat dan memancarkan pulsa radiasi pada spektrum sinar gamma hingga gelombang radio dengan frekuensi putaran 30,2 putaran tiap detik. Nebula ini merupakan objek astronomi pertama yang dikenal dari ledakan supernova yang tercatat dalam sejarah manusia.

Nebula ini turut berperan sebagai sumber radiasi untuk mempelajari benda langit yang mengokultasinya. Pada tahun 1950 dan 1960, korona Matahari dipetakan berdasarkan pengamatan gelombang radio dari Nebula Kepiting yang melewatinya, dan pada tahun 2003, ketebalan atmosfer dari Titan dapat diukur karena atmosfer menghalangi radiasi sinar-X dari Nebula Kepiting.