Bintang Cikal Bakal Magnetar Terkuat

Para astronom menemukan bintang yang kelak akan berakhir sebagai magnetar. Bintang dengan kelas baru, bintang helium masif magnetik.

Benda tersebut adalah magnetar, objek yang sangat padat atau mampat dengan medan magnet yang luar biasa besar dan kuat. Bahkan para astronom memperkirakan kalau medan magnet magnetar bisa lebih satu juta kali lebih kuat dari magnet yang ada di Bumi. Tak hanya itu, magnetar juga merupakan benda dengan medan magnet terkuat di alam semesta.

Tapi bagaimana magnetar terbentuk masih menjadi teka teki dan misteri.

Akhir Hidup Bintang Masif

Magnetar. Objek dengan medan magnetik ultrakuat ini merupakan bintang neutron atau pusat bintang ultrapadat yang tersisa setelah bintang masif meledak sebagai supernova. Jadi, ketika bintang masif sudah kehabisan helium yang jadi bahan bakar untuk reaksi fusi nuklir, maka bintang mulai membakar elemen berat seperti karbon menjadi unsur yang lebih berat lagi termasuk besi. 

Ketika bintang mulai membakar besi, energi yang dibutuhkan untuk melepaskan ikatan atomik besi sangat besar. Akibatnya, gravitasi di pusat sudah sangat kuat sehingga bintang tidak lagi bisa mempertahankan kesetimbangan hidrostatik.

Pusat bintang pun mengalami keruntuhan jadi sangat kecil dan padat. Pada akhirnya bintang pun meledak dan memuntahkan materi di selubung ke ruang antarbintang dengan kecepatan tinggi. Yang tersisa adalah pusat bintang yang berakhir sebagai lubang hitam atau bintang neutron yang luar biasa padat. Sebagai gambaran, bintang neutron adalah bintang dengan massa jauh lebih besar dari Matahari mengalami keruntuhan dari yang awalnya berukuran 2 miliar km menjadi objek berukuran hanya 20 km!

Ketika bintang dipadatkan, medan magnetnya juga ikut dipadatkan sehingga bintang neutron umumnya memiliki medan magnetik yang sangat kuat.

Asal usul magnetar?

Ada bintang neutron yang medan magnetnya jauh lebih kuat, bahkan bisa ribuan kali lebih besar dari bintang neutron biasa. Dan menurut para astronom, bintang neutron tunggal tidak akan bisa menghasilkan medan magnet sebesar itu.

Objek inilah yang kita kenal sebagai magnetar.  Medan magnet magnetar yang sangat kuat menyebabkan objek ini melepaskan semburan sinar gamma dan sinar-X.

Para astronom menduga, magnetar merupakan hasil dari merger atau penggabungan sepasang bintang neutron yang saling mengitari dari jarak dekat. Penggabungan sepasang bintang neutron ini bisa menghasilkan medan magnetik ekstrim. 

Calon Magnetar

Para astronom menemukan bintang yang sepertinya akan menjadi cikal bakal magnetar di masa depan.

Bintang HD 45166. Bintang ini berada pada jarak 3.000 tahun cahaya di rasi Monoceros dan sudah menjadi objek pengamatan para astronom sejak lebih dari 100 tahun lalu. Akan tetapi, bintang HD 45166 masih misterius dan model konvensional belum bisa menjelaskan dengan tepat apa yang terjadi pada bintang tersebut. Tak banyak yang kita ketahui tentang bintang HD 45166 selain bintang ini berkelimpahan helium, lebih masif dari Matahari, dan merupakan bagian dari bintang ganda.

Tim astronom internasional yang melibatkan Tomer Shenar dari Universitas Amsterdam, Julia Bodensteiner dari ESO, juga André-Nicolas Chené dari NOIRLab, menggunakan Teleskop Canada-Perancis-Hawaii (CFHT) di Maunakea, Hawaii untuk mengamati bintang HD 45166. Menurut para astronom, medan magnet bintang yang mereka juluki bintang zombi ini bisa menjadi jawaban mengapa model konvensional tidak bisa menjelaskan perilaku bintang HD 45166.

Medan magnetik memang dikenal bisa mempengaruhi perilaku bintang.

Untuk mencari jawabannya, para astronom melakukan pengamatan bintang HD 45166 dengan berbagai teleskop yang ada di Bumi. Para astronom melakukan pengamatan dengan Teleskop Canada-Perancis-Hawaii sejak Februari 2022 untuk mendeteksi dan mengukur medan magnet HD 45166. Selain itu, tim astronom ini juga menggunakan data arsip hasil pengamatan Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph (FEROS) di Observatorium La Silla di Chile.

Bintang Helium Magnetik

Data pengamatan ini kemudian diolah oleh Gregg Wade dari Royal Military College of Canada. Hasilnya, para astronom menemukan kalau massa HD 45166 ini 2 massa Matahari atau lebih kecil dari prediksi awal. Selain itu, bintang pasangan HD 45166 dalam sistem bintang ganda tersebut juga ternyata jaraknya lebih jauh dari prediksi semula.

Hasil analisis Gregg memperkuat dugaan awal Tomer Shenar bahwa bintang HD 45166 memang bintang magnetik. Lebih tepatnya, bintang HD 45166 yang adalah varian lain bintang Wolf-Rayet ini merupakan bintang kategori baru dengan klasifikasi atau kelas sebagai bintang helium masif magnetik.

Tak cuma itu, data pengamatan menunjukkan kalau bintang HD 45166 memiliki medan magnet sebesar 43.000 gauss. Dengan demikian, bintang HD 45166 merupakan bintang masif magnetik dengan medan magnet paling kuat yang pernah ditemukan. Hal ini juga berarti medan magnet pada seluruh permukaan bintang helium magnetik tersebut setara dengan magnet terkuat yang ada di Bumi. 

Ada yang menarik.

Para astronom menemukan petunjuk kalau di masa depan, bintang HD 45166 akan mengakhiri hidupnya sebagai magnetar. Tapi, bintang HD 45166 bukan berasal dari evolusi bintang maharaksasa merah. Bintang ini merupakan hasil dari merger atau penggabungan sepasang bintang helium massa menengah.

Di masa depan bintang HD 45166 akan mengalami keruntuhan gravitasi yang memperkuat medan magnetnya sehingga bintang akan jadi sangat kompak dengan medan magnet sekitar 100 triliun gauss!

Bintang HD 45166 ini kelak akan menjadi bintang dengan medan magnet terkuat di alam semesta.