 |
| Kilonova (GRB) 230307A. Kredit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan |
InfoAstronomy - Alam semesta selalu penuh dengan misteri, dan salah satu misteri yang paling memukau adalah kilonova. Kilonova adalah peristiwa astronomi langka yang belum lama ini menjadi fokus penelitian ilmuwan. Baru-baru ini, teleskop antariksa James Webb diarahkan mengamati salah satu kilonova di jagad raya.
Artikel ini akan menjelaskan secara rinci apa yang sebenarnya terjadi dalam kilonova, bagaimana kilonova berbeda dari supernova, dan bagaimana penemuan kilonova telah mengubah cara kita memahami alam semesta.
Apa Itu Kilonova?
Kilonova adalah fenomena yang sangat langka dan ekstrem, yang terjadi ketika dua bintang neutron bertabrakan dan berpadu menjadi satu. Kata "kilonova" berasal dari gabungan dua kata: "kilo" yang mengacu pada energi yang sangat besar yang dihasilkan dalam fenomena ini, dan "nova" yang berarti "baru" dalam bahasa Latin.
Perbedaan mendasar antara kilonova dan supernova adalah sumber daya dan energi yang dihasilkan dalam kilonova. Kilonova menghasilkan ledakan energi yang lebih besar dari supernova biasa, yang membuatnya begitu menarik bagi para astronom.
Proses Terjadinya Kilonova
Untuk memahami proses terjadinya kilonova, kita harus mengerti tentang evolusi bintang neutron terlebih dulu. Bintang neutron merupakan sisa dari bintang masif bermassa 8-20 kali massa Matahari yang telah meledak menjadi supernova.
Ukuran bintang neutron bisa sangat kecil dan padat. Saking padatnya, sebuah bintang neutron bisa memiliki massa yang melebihi Matahari tetapi hanya berdiameter sekitar 20 kilometer.
Fenomena kilonova muncul ketika dua bintang neutron, yang sebelumnya berjauhan, mulai saling mendekat akibat tarikan gravitasi. Seiring kedua bintang neutron ini semakin berdekatan, mereka pun bertabrakan. Tabrakan bintang neutron lantas melepaskan energi yang begitu besar. Fenomena inilah yang disebut kilonova.
Salah satu hal yang membuat kilonova begitu memukau adalah kekuatan energi yang dihasilkannya. Kilonova bisa melepaskan energi yang jauh lebih besar dibandingkan supernova, yang notabene sudah merupakan ledakan energi yang sangat dahsyat. Dalam sebuah kilonova, energi dikeluarkan dalam bentuk cahaya yang begitu cemerlang, sehingga bisa diamati dari jarak yang sangat jauh.
Para astronom dapat mempelajari kilonova melalui pengamatan teleskopik. Observasi cahaya elektromagnetik yang dihasilkan selama kilonova memberikan wawasan yang berharga tentang proses ini. Pengamatan dilakukan dalam berbagai panjang gelombang, termasuk cahaya tampak, sinar-X, dan sinar gamma.
Pengamatan James Webb
Baru-baru ini, Webb digunakan para astronom untuk mengamati ledakan sinar gamma yang sangat terang, yang dikatalogkan sebagai GRB 230307A. Fenomena ini diidentifikasi sebagai penggabungan bintang neutron yang menghasilkan ledakan. Menariknya, Webb juga membantu para astronom mendeteksi unsur kimia telurium setelah ledakan.
 |
| Data spektral kilonova GRB 230307A. Kredit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI). |
Asal usul unsur dengan massa atom lebih berat dari besi telah menjadi misteri sejak lama. Dalam sebagian besar kehidupan bintang, mereka memadukan hidrogen menjadi helium, helium menjadi karbon, dan seterusnya hingga menjadi unsur yang lebih berat lagi, besi.
Namun, untuk membuat unsur selain besi, dibutuhkan sesuatu yang lebih dramatis. Dahulu ada anggapan bahwa supernova menyebabkan segala sesuatu yang lebih berat dari besi terbentuk, tetapi keraguan telah muncul bahkan sebelum pengamatan pertama terhadap kilonova yang dihasilkan dari tabrakan bintang-bintang neutron.
Sekarang, hal itu telah berubah, setidaknya untuk tungsten, selenium, dan telurium, masing-masing unsur nomor 74, 34, dan 52, berhasil ditemukan dari fenomena kilonova GRB 230307A.
Para astronom menghitung jumlah telurium yang dihasilkan dari fenomena kilonova GRB 230307A setara dengan seperseribu massa Matahari – atau sekitar 300 kali massa Bumi. Hal ini membantu menjelaskan mengapa, meskipun sangat langka di Bumi, telurium relatif sangat umum di alam semesta secara keseluruhan.
Penemuan kilonova telah mengubah pandangan kita tentang alam semesta, pembentukan unsur-unsur kimia, dan evolusi bintang neutron. Dengan terus melakukan penelitian dan pengamatan lebih lanjut, kita akan terus memahami lebih banyak tentang kilonova dan dampaknya yang mendalam pada kosmos kita yang luas.
Sumber:
- Levan, A., Gompertz, B. P., Salafia, O. S., Bulla, M., Burns, E., Hotokezaka, K., ... & Kann, D. A. (2023). JWST detection of heavy neutron capture elements in a compact object merger. arXiv preprint arXiv:2307.02098.
- Margutti, R., & Chornock, R. (2021). First multimessenger observations of a neutron star merger. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 59, 155-202.
- Pian, E. (2023). Kilonova Emission and Heavy Element Nucleosynthesis. Universe, 9(2), 105.
- Windhorst, R. A., Mather, J., Clampin, M., Doyon, R., Flanagan, K., Franx, M., ... & Wright, G. (2009). Galaxies Across Cosmic Time with JWST. astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, 2010, 317.