Astronom Temukan Ledakan Kosmik Misterius, Mungkin Fenomena Baru dalam Alam Semesta

PARA astronom menemukan fenomena ledakan kosmik misterius yang terdeteksi satelit Einstein Probe pada April tahun lalu.

Ledakan yang sangat energi ini awalnya dikaitkan dengan ledakan sinar gamma yang dipancarkan akibat tabrakan dua bintang neutron atau dari kematian bintang masif. Namun, segera muncul kemungkinan ledakan yang tidak biasa ini, yang diberi nama EP240408A, mungkin merupakan hasil dari lubang hitam supermasif yang merobek dan menelan sebuah bintang dalam peristiwa yang dikenal sebagai tidal disruption event (TDE).

Namun, EP240408A tidak sesuai dengan apa yang diharapkan dari kedua peristiwa kosmik yang kuat ini, membuka kemungkinan apa yang sebenarnya dilihat Einstein Probe dengan mata sinar-X-nya adalah sesuatu yang benar-benar baru.

Baca juga : Lubang Hitam Supermasif Berputar Lebih Cepat dari Perkiraan

Keanehan dari misteri ini mendorong tim astronom internasional untuk menindaklanjuti EP240408A dengan pengamatan menggunakan berbagai teleskop yang ada, baik yang berbasis di bumi maupun luar angkasa.

Ini termasuk instrumen-instrumen dari NASA seperti Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) dan Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER).

"EP240408A mencentang beberapa kotak untuk beberapa fenomena yang berbeda, tetapi tidak mencentang semua kotak untuk apapun. Terutama, durasi yang singkat dan luminositas yang tinggi sulit dijelaskan dalam skenario lainnya," kata anggota tim dan peneliti dari Carnegie Mellon University, Brendan O'Connor, dalam sebuah pernyataan. "Alternatifnya adalah bahwa kita melihat sesuatu yang benar-benar baru!"

Baca juga : Penemuan Lubang Hitam Supermasif di Alam Semesta Awal Ungkap Cara Tumbuhnya dengan Cepat

Ini membuka kemungkinan bahwa EP240408A bisa merupakan hasil dari peristiwa kosmik baru dan langka yang disebut jetted TDE.

Kisah Peristiwa Tidal Disruption dengan Jet

TDE terjadi ketika bintang-bintang malang terlalu dekat dengan lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Dengan massa yang setara dengan jutaan atau bahkan miliaran matahari, lubang hitam supermasif memberikan pengaruh gravitasi yang sangat besar dan menakutkan. Ini menghasilkan gaya pasang yang sangat kuat pada bintang-bintang yang terlalu dekat, meremasnya secara horizontal dan meregangkannya secara vertikal.

Hal ini merobek bintang-bintang tersebut, mengubahnya menjadi untaian plasma seperti mie dalam proses yang disebut spaghettification. Pasta bintang ini tidak bisa jatuh langsung ke lubang hitam karena memiliki momentum sudut. 

Baca juga : Penemuan Lubang Hitam Supermasif di Alam Semesta Awal Membuka Misteri Pertumbuhan Cepat

Sebaliknya, materi ini melilit lubang hitam supermasif seperti mie yang melilit garpu, membentuk awan datar yang disebut cakram akresi. Dari cakram akresi ini, materi bintang secara bertahap diberikan ke lubang hitam supermasif di pusat.

TDE dengan jet diperkirakan hanya menyumbang sekitar 1% dari semua TDE. Apa yang menyebabkan peristiwa ini masih belum pasti.

Dalam penelitian terpisah yang juga diterbitkan di The Astrophysical Journal Letters pada Oktober 2023, para peneliti menyarankan TDE dengan jet terjadi ketika ada ketidaksesuaian signifikan antara sumbu rotasi lubang hitam supermasif dan bidang orbit bintang yang sedang ditelannya.

Baca juga : Einstein Probe Deteksi Ledakan Misterius Sinar-X dari Alam Semesta

Saat sifat magnetik lubang hitam membawa materi bintang ke posisi sejajar dalam rentang waktu beberapa minggu hingga tahun, jet akan muncul dari TDE ini, membedakannya dari 99% peristiwa penghancuran bintang lainnya.

Pertama kali terdeteksi tahun 1967, ledakan sinar gamma mungkin lebih dikenal  astronom daripada TDE dengan jet, tetapi ini tidak mengurangi daya tariknya.

Ledakan sinar gamma adalah ledakan paling energetik di alam semesta, melepaskan energi sebanyak quintillion (10 diikuti 18 nol) kali lebih banyak dari energi yang dipancarkan oleh matahari. Hal ini diduga mengumumkan kelahiran lubang hitam dengan massa bintang, baik ketika sebuah bintang masif mati atau ketika dua bintang neutron bertabrakan dan bergabung.

Kunci untuk menentukan apa yang menyebabkan EP240408A mungkin terletak pada salah satu proyek NASA yang telah disebutkan sebelumnya.

"Kemampuan NICER untuk mengarahkan ke hampir semua bagian langit dan memantau selama berminggu-minggu sangat berperan dalam pemahaman kami tentang ledakan kosmik yang tidak biasa ini," jelas peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan anggota tim, Dheeraj Pasham.

Saat para astronom terus berusaha memecahkan misteri ini, Einstein Probe menjanjikan lebih banyak teka-teki yang akan datang. Namun, setidaknya salah satu peneliti di tim ini sangat antusias dengan prospek tersebut.

"Saya sangat bersemangat untuk mengejar ledakan aneh berikutnya dari Einstein Probe," kata Pasham. (Live Science/Z-3)