Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Top News

Penelitian menunjukkan bahwa sistem biner sinar gamma paling terang galaksi kita mungkin ditenagai oleh bintang magnetar – ScienceDaily


Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh anggota Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) telah menganalisis data yang dikumpulkan sebelumnya untuk menyimpulkan sifat sebenarnya dari benda padat – yang ditemukan sebagai magnetar berputar, sejenis neutron. bintang dengan medan magnet yang sangat kuat – mengorbit dalam LS 5039, sistem biner sinar gamma paling terang di Galaxy.

Termasuk mantan mahasiswa pascasarjana Hiroki Yoneda, Ilmuwan Senior Kazuo Makishima, dan Penyelidik Utama Tadayuki Takahashi di Kavli IMPU, tim juga menyarankan bahwa proses percepatan partikel yang diketahui terjadi dalam LS 5039 disebabkan oleh interaksi antara angin bintang padat dari bintang masif utamanya. , dan medan magnet yang sangat kuat dari magnetar yang berputar.

Biner sinar gamma adalah sistem bintang masif dan bintang kompak. Mereka baru ditemukan baru-baru ini, pada tahun 2004, ketika pengamatan sinar gamma berenergi sangat tinggi di pita teraelectronvolt (TeV) dari wilayah yang cukup luas di langit menjadi mungkin. Jika dilihat dengan cahaya tampak, biner sinar gamma muncul sebagai bintang putih kebiruan terang, dan tidak dapat dibedakan dari sistem biner lain yang menampung bintang masif.

Namun, ketika diamati dengan sinar-X dan sinar gamma, sifatnya sangat berbeda dari biner lainnya. Dalam pita energi ini, sistem biner biasa sama sekali tidak terlihat, tetapi biner sinar gamma menghasilkan emisi non-termal yang intens, dan intensitasnya tampak meningkat dan menurun sesuai dengan periode orbitnya selama beberapa hari hingga beberapa tahun.

Setelah biner sinar gamma ditetapkan sebagai kelas astrofisika baru, segera dikenali bahwa mekanisme percepatan yang sangat efisien harus beroperasi di dalamnya. Sementara percepatan partikel TeV membutuhkan puluhan tahun dalam sisa-sisa supernova, yang merupakan akselerator kosmik terkenal, biner sinar gamma meningkatkan energi elektron melebihi 1 TeV hanya dalam waktu puluhan detik. Dengan demikian, biner sinar gamma dapat dianggap sebagai salah satu akselerator partikel paling efisien di alam semesta.

Selain itu, beberapa biner sinar gamma diketahui memancarkan sinar gamma yang kuat dengan energi beberapa megaelektron volt (MeV). Sinar gamma di pita ini saat ini sulit untuk diamati; mereka terdeteksi hanya dari sekitar 30 benda langit di seluruh langit. Tetapi fakta bahwa biner seperti itu memancarkan radiasi yang kuat bahkan dalam pita energi ini sangat menambah misteri yang mengelilinginya, dan menunjukkan proses percepatan partikel yang sangat efektif yang terjadi di dalamnya.

Sekitar 10 biner sinar gamma telah ditemukan di galaksi sejauh ini – dibandingkan dengan lebih dari 300 biner sinar-X yang diketahui ada. Mengapa biner sinar gamma sangat langka tidak diketahui, dan, memang, apa sifat sebenarnya dari mekanisme percepatannya, telah menjadi misteri – sampai sekarang.

Melalui penelitian sebelumnya, sudah jelas bahwa biner sinar gamma umumnya terbuat dari bintang primer masif yang beratnya 20-30 kali massa Matahari, dan bintang pendamping yang pastinya merupakan bintang kompak, namun masih belum jelas. , dalam banyak kasus, apakah bintang kompak itu adalah lubang hitam atau bintang neutron. Tim peneliti memulai upaya mereka dengan mencari tahu yang umumnya terjadi.

Salah satu bukti paling langsung tentang keberadaan bintang neutron adalah deteksi denyut cepat periodik, yang terkait dengan rotasi bintang neutron. Deteksi denyut semacam itu dari biner sinar gamma hampir tidak diragukan lagi menghilangkan skenario lubang hitam.

Dalam proyek ini, tim berfokus pada LS 5039, yang ditemukan pada tahun 2005, dan masih mempertahankan posisinya sebagai biner sinar gamma paling terang dalam rentang sinar-X dan sinar gamma. Memang, biner sinar gamma ini dianggap mengandung bintang neutron karena sinar-X dan radiasi sinar gamma TeV yang stabil.

Namun, hingga saat ini, upaya untuk mendeteksi pulsa semacam itu telah dilakukan dengan gelombang radio dan sinar-X lembut – dan karena gelombang radio dan sinar-X lembut dipengaruhi oleh angin bintang bintang utama, deteksi pulsa berkala semacam itu belum berhasil. .

Kali ini, untuk pertama kalinya, tim fokus pada pita sinar-X keras (> 10 keV) dan data pengamatan dari LS 5039 yang dikumpulkan oleh detektor sinar-X keras (HXD) di atas teleskop berbasis ruang angkasa Suzaku (antara 9 dan 15 September 2007) dan NuSTAR (antara 1 dan 5 September 2016) – memang, periode pengamatan Suzaku enam hari adalah yang terlama namun menggunakan sinar-X yang keras.

Kedua pengamatan, meski dipisahkan oleh sembilan tahun, memberikan bukti bintang neutron di inti LS 5039: sinyal periodik dari Suzaku dengan periode sekitar 9 detik. Probabilitas bahwa sinyal ini muncul dari fluktuasi statistik hanya 0,1 persen. NuSTAR juga menunjukkan sinyal pulsa yang sangat mirip, meskipun signifikansi pulsa lebih rendah – data NuSTAR, misalnya, hanya tentatif. Dengan menggabungkan hasil ini, juga disimpulkan bahwa periode spin meningkat 0,001 detik setiap tahun.

Berdasarkan periode putaran turunan dan laju peningkatannya, tim mengesampingkan skenario bertenaga rotasi dan bertenaga akresi, dan menemukan bahwa energi magnet bintang neutron adalah satu-satunya sumber energi yang dapat memberi daya pada LS 5039. medan magnet mencapai 10 ^ {11} T, yang 3 lipat lebih tinggi dari pada bintang neutron biasa.

Nilai ini ditemukan di antara apa yang disebut magnetar, subkelas bintang neutron yang memiliki medan magnet yang sangat kuat. Periode pulsa 9 detik adalah tipikal magnetar, dan medan magnet yang kuat ini mencegah angin bintang dari bintang primer ditangkap oleh bintang neutron, yang dapat menjelaskan mengapa LS 5039 tidak menunjukkan sifat yang mirip dengan pulsar sinar-X (X pulsar sinar biasanya terjadi dalam sistem biner sinar-X, di mana angin bintang ditangkap oleh bintang pendampingnya).

Menariknya, 30 magnetar yang telah ditemukan sejauh ini semuanya telah ditemukan sebagai bintang yang terisolasi, sehingga keberadaannya dalam biner sinar gamma tidak dianggap sebagai gagasan umum. Selain hipotesis baru ini, tim menyarankan sumber yang menggerakkan emisi non-termal di dalam LS 5039 – mereka mengusulkan bahwa emisi tersebut disebabkan oleh interaksi antara medan magnet magnetar dan angin bintang yang padat.

Memang, perhitungan mereka menunjukkan bahwa sinar gamma dengan energi beberapa megaelektronvolt, yang belum jelas, dapat dipancarkan dengan kuat jika dihasilkan di wilayah medan magnet yang sangat kuat, dekat magnetar.

Hasil ini berpotensi menyelesaikan misteri tentang sifat objek kompak dalam LS 5039, dan mekanisme yang mendasari sistem biner. Namun, pengamatan lebih lanjut dan penyempurnaan penelitian mereka diperlukan untuk menjelaskan temuan mereka.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Slot Online