Inikah Cikal-Bakal Supernova?

Memanfaatkan data dari Observatorium Sinar-X Chandra, para ilmuwan melaporkan kemungkinan bahwa mereka telah mendeteksi sistem bintang ganda (binary) yang kemudian hancur dalam sebuah ledakan supernova. Metode baru yang mereka gunakan menjanjikan masa depan yang cerah dalam penemuan awal mula yang terperinci dari peristiwa kosmik ini.

Dalam artikel yang muncul di jurnal Nature terbitan 14 Februari, Rasmus Voss dari Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Jerman dan Gijs Nelemans dari Radboud University, Belanda, meneliti citra-citra dari Chandra guna memperoleh bukti yang telah telah lama dicari-cari namun belum pernah berhasil diamati mengenai keberadaan sistem biner dimana salah satunya berakhir sebagai supernova. Di dekat posisi dari supernova yang telah terdeteksi sebelumnya, mereka menemukan sebuah objek pada citra Chandra yang diambil lebih dari 4 tahun sebelum ledakan.

Supernova tersebut, dikenal sebagai SN 2007on, tergolong sebagai supernova Tipe Ia. Para astronom umumnya setuju dengan pandangan bahwa supernova Tipe Ia dihasilkan oleh ledakan bintang kerdil putih dalam sistem bintang ganda. Namun demikian, konfigurasi yang pasti maupun pemicu ledakan tersebut — apakah ledakan disebabkan oleh tubrukan antara kedua bintang kerdil putih ataukah karena kerdil putih menjadi tidak stabil dengan menarik terlalu banyak material dari bintang pasangannya, hingga kini masih belum jelas.

Jawaban terhadap pertanyaan tersebut memiliki arti penting karena supernova Tipe Ia adalah sumber utama dari elemen besi di alam semesta. Juga, karena mereka memiliki kecerlangan intrinsik yang hampir seragam, maka supernova Tipe Ia digunakan sebagai perangkat penting oleh para ilmuwan untuk mempelajari sifat-sifat energi gelap dan isu-isu kosmologi lainnya.

Citra ini menunjukkan bukti kemungkinan deteksi sebuah sistem bintang ganda yang kemudian hancur dalam suatu ledakan supernova. Panel sebelah kanan menunjukkan citra optis/ultraviolet dari galaksi NGC 1404. Di bagian tengahnya adalah supernova SN 2007on. Panel sebelah kiri adalah citra sinar-X dari Chandra dari objek yang sama, diambil 4 tahun sebelum supernova tersebut dideteksi. (X-ray: NASA/CXC/MPE/R. Voss et al. Optical: NASA/GSFC/Swift)

“Saat ini supernova-supernova tersebut dipakai sebagai kotak hitam untuk mengukur jarak dan memperoleh besaran tingkat pengembangan alam semesta,” jelas Nelemans. “Apa yang kami coba lakukan adalah melihat kedalam kotak tersebut”

Apabila ledakan supernova itu disebabkan oleh material yang tersedot oleh bintang kerdil putih dari bintang pasangannya, fusi material tersebut pada permukaan bintang akan memanaskan bintang dan menghasilkan sumber radiasi sinar-X yang teramat kuat. Sekali ledakan supernova terjadi, kerdil putih semestinya akan hancur dan tidak dapat dideteksi dalam gelombang sinar-X. Dalam skenario merger, intensitas emisi sinar-X setelah ledakan seharusnya akan melemah.

Berdasarkan deteksi terhadap sumber sinar-X yang cukup kuat di sekitar posisi SN 2007on pada 4 tahun sebelum ledakan, Voss dan Nelemans menyimpulkan bahwa data tersebut mendukung skenario dimana materi salahsatu bintang tersedot oleh bintang pasangannya. Sejumlah kecil sumber sinar-X di lokasi itu memiliki implikasi bahwa hanya terdapat sedikit peluang bagi sumber yang berhubungan untuk menjadi sedemikian dekat secara kebetulan. Sumber sinar-X juga diketahui memiliki sifat-sifat yang sama dengan yang diharapkan dari fusi pada bintang kerdil putih, tidak seperti kebanyakan sumber sinar-X di antariksa.

Namun demikian, dalam studi lanjutan, Voss, Nelemans dan koleganya, Gijs Roelofs (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachussets) dan Cees Bassa (McGill University, Kanada) memanfaatkan citra optis dengan kualitas yang lebih tinggi untuk menentukan secara lebih tepat posisi supernova tersebut. Pekerjaan ini, yang masih belum dipublikasikan, menunjukkan perbedaan yang kecil namun signifikan dalam posisi terukur dari supernova dan sumber sinar-X, menunjukkan bahwa sumber sinar-X tersebut bukanlah cikal-bakal dari supernova.

Pengamatan lanjutan menggunakan observatorium Chandra memberi petunjuk bahwa objek sinar-X tersebut telah menghilang, namun diperlukan observasi lebih jauh untuk akhirnya menujukkan apakah sumber tersebut adalah cikal-bakal supernova ataukah bukan.

Kelompok ini juga menjalankan metode baru ini pada supernova lain dan memiliki harapan besar bahwa mereka sewaktu-waktu berhasil mengidentifikasi penyebab awal dari setidaknya beberapa diantara ledakan-ledakan tersebut.

“Pencarian cikal-bakal dari satu diantara supernova-supernova Tipe Ia adalah perburuan besar dalam astronomi saat ini,” jelas Voss. “Supernova-supernova tersebut adalah alat bantu yang hebat untuk mempelajari energi gelap, namun apabila kita dapat memahami lebih banyak mengenai bagaimana proses terbentuknya, mereka akan menjadi alat bantu yang lebih baik lagi.” (chandra.harvard.edu)