Ilmuwan Temukan Alasan di Balik Terangnya Supernova Superluminous

KOMPAS.com - Peristiwa menakjubkan sering kali terjadi di luar angkasa, salah satunya adalah ledakan bintang atau sering disebut supernova.

Supernova merupakan ledakan yang terjadi pada bintang mati, baik setelah bintang membakar semua bahan bakarnya atau mendapatkan gelombang bahan bakar baru secara tiba-tiba.

Namun, baru-baru ini para ilmuwan menemukan adanya ledakan bintang yang paling bercahaya dibanding lainnya, mereka menyebutnya ‘supernova superluminous’.

Lalu, apa penyebab supernova superluminous ini, sehingga dikatakan yang paling bercahaya?

Supernova superluminous menjadi ledakan yang mengungguli semua matahari lain di galaksi-galaksi bintang.

Ledakan yang dihasilkannya 100 kali lebih terang daripada supernova biasa, tetapi menyumbang kurang dari 0,1 persen dari semua supernova.

Untuk lebih mengetahuinya, para ilmuwan fokus pada SN 2006gy, salah satu supernova superluminous pertama yang diketahui. Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Science pada 24 Januari.

SN 2006gy terjadi di galaksi 240 juta tahun cahaya dan merupakan supernova paling terang dan paling energetik yang pernah dicatat, ketika ditemukan pada tahun 2006.

Kurang lebih setahun setelah SN 2006gy ditemukan, para peneliti mendeteksi spektrum cahaya yang tidak biasa dari supernova.

Akhirnya, kini mereka menyimpulkan cahaya paling terang tersebut berasal dari selubung besi di sekitar supernova. Temuan ini juga menjadi petunjuk penyebab dari ledakan.

Selain itu, para peneliti mengembangkan model komputer jenis cahaya apa yang akan dihasilkan oleh sampul besi dengan berbagai massa, suhu, pola penggumpalan dan sifat-sifat lainnya.

Hasilnya, mereka menemukan panjang gelombang dan energi cahaya yang terlihat dari SN 2006gy kemungkinan berasal dari sejumlah besar besi.

Menurut penulis utama studi, Anders Jerkstrand, seorang astrofisika di Institut Max Planck untuk Astrofisika di Garching, Jerman, besi besar tersebut massanya lebih dari sepertiga massa matahari dan berkembang pada sekitar 3.355 mph (5.400 km/jam).

Analisis awal SN 2006gy menunjukkan supernova terjadi setelah bintang raksasa kehabisan bahan bakar.

Selanjutnya, inti bintang akan runtuh karena bobotnya sendiri, sehingga menjadi bongkahan padat dalam sepersekian detik dan melambung dengan ledakan raksasa ke arah luar.

Namun, keruntuhan inti supernova seperti itu kemungkinan tidak akan menghasilkan sampul besi dengan jenis massa dan tingkat ekspansi yang dihitung oleh studi baru.

Skenario ditemukan supernova Tipe Ia

Oleh karena itu, sebuah skenario yang konsisten dengan temuan baru menunjukkan SN 2006gy adalah supernova Tipe Ia.

Supernova ini terjadi ketika satu bintang mencurahkan cukup bahan bakar ke bintang mati yang dikenal sebagai white dwarf  atau katai putih, yakni bintang yang tidak lagi bersinar, untuk memicu ledakan nuklir yang luar biasa.

Katai putih adalah inti superdense, yaitu ukuran Bumi dari bintang-bintang yang menghabiskan semua bahan bakarnya dan melepaskan lapisan luarnya tanpa ledakan dahsyat.

Secara khusus, skenario menyerukan katai putih di orbit biner dekat dengan bintang pendamping yang kaya akan hidrogen.

"Sistem seperti itu sebenarnya terkenal dan umum, yang disebut variabel bencana, yang kita ketahui beberapa ratus," kata Jerkstrand, seperti dilansir Space (23/01/2020).

Ketika bintang pendamping seperti itu menjadi tua, ia membengkak, menjebak kerdil putih di kulitnya yang mengembang. Sehingga, gesekan yang dihasilkan menyebabkan katai putih spiral ke pusat, dan pada saat yang sama, bahan sampul dikeluarkan.

Biasanya dalam sistem biner seperti itu, katai putih dapat menghabiskan jutaan atau milyaran tahun berputar ke arah pusat temannya sebelum meledak sebagai supernova Tipe Ia, kata Jerkstrand.

Namun, dengan SN 2006gy, para peneliti mencurigai bahwa katai putih mungkin telah meledak. Menurut Jerkstrand, itu terjadi hanya dalam waktu sekitar satu abad sejak dimulainya fase inspiral.

Setelah itu, supernova ini menghantam cangkang padat material yang dikeluarkan dari bintang pendamping katai putih, yang masih relatif dekat. Fase ini menjelaskan mengapa SN 2006gy, tampak begitu cerah.

"Seperti menabrak dinding bata, dan sebagian besar energi gerak supernova diubah menjadi cahaya dalam tabrakan ini," kata Jerkstrand.

Menurut para peneliti, beberapa supernova superluminous lainnya memiliki sifat serupa dengan SN 2006gy. Itu menunjukkan supernova ini juga memiliki mekanisme dasar yang sama.

Penelitian di masa depan dapat menyelidiki bagaimana sistem biner yang mungkin menimbulkan supernova superluminous dapat terbentuk.

Para peneliti juga bisa melihat apa yang sebenarnya bisa memicu supernova Tipe Ia dari white dwarf dalam sistem semacam itu hanya seabad atau lebih setelah mereka berputar ke arah pusat teman-teman mereka.

"Apakah supernova itu terjadi ketika katai putih yang bertemu objek kompak lainnya di tengah teman, atau apakah benda itu mengeluarkan materi sampai menjadi terlalu besar dan meledak?" kata Jerkstrand.