2025-07-18T20:00:00Z

Bayangkan menemukan bintang mati yang berputar dengan sifat-sifat yang begitu langka, sehingga para astronom menyebutnya ‘unicorn kosmik’. Inilah yang terjadi ketika tim ilmuwan menggunakan teleskop radio tercanggih di dunia untuk menemukan CHIME J1634+44, bintang yang begitu unik sehingga mengguncang pemahaman kita tentang bintang mati.

CHIME J1634+44, yang juga dikenal dengan nama ILT J163430+445010, termasuk dalam kelas benda langit yang disebut Long Period Radio Transients (LPTs). LPTs adalah jenis objek misterius yang baru ditemukan, yang memancarkan gelombang radio dalam ledakan yang terulang pada skala waktu dari menit hingga jam. Ini jauh lebih lama dibandingkan dengan pulsa bintang biasa, yang merupakan sisa bintang neutron yang berputar cepat dan menyapu radiasi ke seluruh alam semesta saat berputar.

Tetapi, yang membuat CHIME J1634+44 begitu istimewa adalah bahwa ia bukan hanya LPT paling terang yang pernah terlihat, tetapi juga paling terpolarisasi. Pulsasi radiasi dari bintang ini tampak sangat teratur. Yang paling mencolok adalah fakta bahwa CHIME J1634+44 adalah satu-satunya LPT yang dikenal yang kecepatannya justru meningkat.

“Anda bisa menyebut CHIME J1634+44 sebagai ‘unicorn’ bahkan di antara LPT lainnya. Ledakan tampaknya berulang setiap 14 menit atau 841 detik — tetapi ada periode sekunder yang jelas selama 4206 detik, atau 70 menit, yang tepat lima kali lebih lama,” kata Fengqiu Adam Dong, pemimpin tim, dalam pernyataannya. “Kami percaya kedua periode ini nyata, dan kemungkinan besar ini adalah sistem dengan sesuatu yang mengorbit bintang neutron.”

Tim peneliti menemukan sifat-sifat aneh CHIME J1634+44 menggunakan instrumen berbasis darat, termasuk Teleskop Green Bank, Very Large Array (VLA), serta Proyek Cepat Gelombang Radio dan Pulsar dari Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME). Menariknya, objek ini juga ditemukan secara bersamaan oleh tim astronom lain di ASTRON, Institut Astronomi Radio Belanda, menggunakan teleskop radio LOFAR.

Walaupun tim yang dipimpin oleh Dong percaya bahwa sisa bintang di pusat CHIME J1634+44 adalah bintang neutron, tim ASTRON yang dipimpin oleh astronom Sanne Bloot menyebutnya sebagai J1634+44 dan berpendapat bahwa itu adalah bintang katai putih. Namun, yang disepakati oleh kedua tim adalah seberapa anehnya LPT ini.

Bintang unicorn ini meningkat kecepatannya dengan ‘memberi makan’ pada bintang lain.

Sama seperti bintang neutron dan katai putih, kedua jenis bintang itu merupakan sisa bintang yang terbentuk saat bintang dengan massa berbeda kehabisan bahan bakar yang diperlukan untuk fusi nuklir di inti mereka. Setelah bahan bakar itu habis, bintang tidak dapat lagi mendukung diri mereka sendiri melawan gravitasi yang sangat besar.

Bintang neutron terbentuk ketika bintang masif, dengan massa setidaknya delapan kali matahari, mencapai akhir kehidupan mereka dan runtuh. Sementara itu, bintang yang lebih kecil, lebih dekat dengan massa matahari, meninggalkan sisa bintang yang sedikit kurang ekstrem yang disebut “katai putih”.

Meskipun sebagian besar massa bintang masif yang sekarat hilang dalam ledakan supernova, inti bintang mempertahankan massa antara satu hingga dua kali massa matahari. Ini dihimpit ke lebar sekitar 12 mil (20 kilometer), menciptakan materi yang sangat padat. Jika satu sendok teh dari ‘materi bintang neutron’ ini diambil dan dibawa ke Bumi, beratnya bisa mencapai 10 juta ton — setara dengan menumpuk 85.000 paus biru dalam satu sendok teh.

Kejadian runtuh ini memiliki konsekuensi yang ekstrem. Bintang yang sekarat mempertahankan momentum sudutnya, artinya ketika radiusnya cepat berkurang selama runtuh, kecepatannya meningkat pesat. Meski runtuhnya katai putih kurang ekstrem, hal ini juga menyebabkan peningkatan kecepatan putar karena pelestarian momentum sudut.

Contoh di Bumi yang mudah dipahami adalah seorang penari es yang menarik tangannya untuk meningkatkan kecepatan putarnya.

Ini berarti beberapa bintang neutron muda dapat berputar secepat 700 kali setiap detik. Namun, seiring waktu, bintang neutron dan katai putih seharusnya melambat saat mereka kehilangan energi. Itulah mengapa, terlepas dari apa pun CHIME J1634+44, kenyataan bahwa ia mempercepat putarannya sangat aneh.

Seiring dengan itu, ada cara bagi bintang neutron atau katai putih untuk meningkatkan kecepatan putar mereka, atau “spin up” setelah kelahiran mereka. Ini tergantung pada apakah mereka memiliki bintang pendamping yang dekat.

Oleh karena itu, tim penelitian baru ini menduga CHIME J1634+44 mungkin sebenarnya terdiri dari dua objek bintang yang mengorbit satu sama lain dalam format biner yang ketat. Tim ASTRON mengusulkan bahwa pendamping ini bisa jadi merupakan sisa bintang lain (seperti bintang katai putih atau bintang neutron) atau sebuah “bintang gagal” katai coklat — sebuah badan yang terbentuk seperti bintang tetapi tidak berhasil mengumpulkan cukup massa untuk memicu fusi nuklir yang mendefinisikan bintang.

Ketika kedua benda ini berputar satu sama lain, mereka akan memancarkan riak dalam ruang-waktu yang disebut gelombang gravitasi. Ini membawa pergi momentum sudut dan menyebabkan dua benda bintang ini bergerak lebih dekat satu sama lain. Hal ini akan menyebabkan periode biner tampak semakin singkat. Jenis pemadatan orbit seperti ini telah disaksikan sebelumnya oleh astronom dalam bintang katai putih biner.

Namun, CHIME J1634+44 menjadi semakin aneh.

Ledakan radionya 100% terpolarisasi secara sirkular. Ini berarti gelombang elektromagnetik yang keluar dari J1634+44 berputar dalam lingkaran (seperti sekrup) saat mereka bergerak maju.

Diagram yang menunjukkan perbedaan antara polarisasi linier dan sirkular. (Kredit gambar: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA/Chris Smith (USRA))

Sehingga, radiasi elektromagnetik yang keluar dari CHIME J1634+44 berputar dalam spiral sempurna saat menjauh dari sumbernya. Ini bukan hanya sangat langka, tetapi juga sesuatu yang belum pernah terlihat dalam ledakan radiasi dari bintang neutron atau bintang katai putih.

Ini menunjukkan bahwa ledakan gelombang radio dari CHIME J1634+44 dihasilkan dengan cara yang unik untuk bintang mati ini.

Astronom kini memiliki misteri di tangan mereka dengan bintang mati ini.

Yang juga aneh tentang pulsasi ini adalah kenyataan bahwa mereka tiba dalam pasangan, tetapi hanya ketika bintang mati di biner CHIME J1634+44 telah berputar beberapa kali tanpa memancarkan ledakan.

“Waktu antara pasangan pulsa tampaknya mengikuti pola yang teratur,” kata anggota tim dan astronom ASTRON Harish Vedantham dalam pernyataan tersebut. “Kami berpikir pola tersebut menyimpan informasi penting tentang bagaimana pendamping memicu bintang katai putih untuk memancarkan gelombang radio.

“Pemantauan lebih lanjut harus membantu kami menguraikan perilaku ini, tetapi untuk saat ini, kami memiliki misteri yang nyata di tangan kami.”

Penelitian yang dilakukan oleh astronom-astronom ini tidak hanya mengungkap lebih banyak tentang bintang neutron, objek bintang paling ekstrem di alam semesta, tetapi juga menyiratkan fase baru yang menarik untuk astronomi radio.

“Penemuan CHIME J1634+44 memperluas populasi LPT yang diketahui dan menantang model yang ada tentang bintang neutron dan bintang katai putih, menunjukkan bahwa mungkin ada banyak objek serupa yang menunggu untuk ditemukan,” pungkas Dong. Penelitian kedua tim dipublikasikan pada hari Kamis (17 Juli) di jurnal Astronomy & Astrophysics.