Pulsar Langka J1023 Ungkap Rahasia Radiasi Misterius di Alam Semesta

ASTRONOM menemukan radiasi yang dipancarkan bintang neutron berputar cepat, atau pulsar, ternyata lebih dipengaruhi angin partikel berenergi tinggi. Angin partikel yang dikeluarkannya dibandingkan materi yang diambil dari bintang pendampingnya.

Temuan ini berasal dari pengamatan terhadap PSR J1023+0038 (J1023), sebuah pulsar yang terletak sekitar 4.500 tahun cahaya dari Bumi. Sistem biner ini terdiri dari bintang neutron yang berputar sekitar 600 kali per detik dan bintang bermassa rendah yang menjadi “sumber makanannya”.

Pulsar Langka dengan Dua Wajah

J1023 tergolong pulsar milidetik transisional, jenis langka yang hanya diketahui ada tiga di alam semesta. Pulsar ini dapat berubah antara dua fase:

• Fase aktif, ketika ia “memakan” materi dari bintang pendamping dan memancarkan radiasi kuat.
• Fase pasif, ketika ia bertindak seperti pulsar biasa yang hanya memancarkan gelombang radio.

“Pulsar seperti J1023 adalah laboratorium kosmik yang membantu kita memahami bagaimana bintang neutron berevolusi dalam sistem biner,” kata Maria Cristina Baglio, peneliti dari National Institute for Astrophysics (INAF).

Awan Materi dan Radiasi Misterius

Materi yang dicuri dari bintang pendamping tidak langsung jatuh ke permukaan pulsar. Sebaliknya, ia membentuk cakram akresi, awan datar yang mengelilingi pulsar dan memancarkan radiasi kuat dari berbagai spektrum cahaya.

Untuk mempelajari fenomena ini, tim menggunakan berbagai instrumen canggih:

• NASA’s Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE)
• Very Large Telescope (VLT) milik European Southern Observatory di Chile
• Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) di New Mexico, AS

Ini adalah studi pertama yang mengamati sistem biner seperti J1023 secara bersamaan pada gelombang X-ray, optik, dan radio.

Hasil Mengejutkan: Polarisasi X-ray Tertinggi yang Pernah Diamati

Tim menemukan bahwa 12% sinar-X dari J1023 bersifat terpolarisasi – tingkat tertinggi yang pernah diamati pada sistem biner semacam ini. Sementara itu, polarisasi gelombang radio hanya sekitar 2% dan cahaya optik sekitar 1%.

Yang menarik, arah polarisasi cahaya optik sejajar dengan polarisasi sinar-X, menandakan mekanisme yang sama memengaruhi keduanya.

Temuan ini mendukung teori lama bahwa polarisasi radiasi muncul ketika angin partikel berenergi tinggi dari pulsar menghantam materi di cakram akresi, menghasilkan pola cahaya khas.

Bantu Ungkap Sumber Energi Pulsar

Menurut Alessandro Di Marco dari INAF, penelitian ini sangat menantang karena intensitas sinar-X yang lemah, namun kepekaan IXPE memungkinkan pengamatan ini dilakukan dengan akurat.

“Ini adalah cara cerdas untuk menguji teori melalui pengamatan polarisasi pada berbagai panjang gelombang,” ujarnya.

Riset ini diterbitkan pada 1 Juli di The Astrophysical Journal Letters, dan diharapkan dapat membuka wawasan baru tentang apa yang sebenarnya memicu energi pulsar. (Space/Z-2)