Para astronom akhirnya berhasil menangkap momen langka ketika sebuah bintang yang sekarat di luar angkasa mengakhiri hidupnya dengan satu ledakan, lalu disusul ledakan kedua.
Bukti fotografi terbaru yang ditangkap menggunakan teleskop raksasa European Southern Observatory di Chili memperlihatkan bukti pertama dari jenis kematian bintang yang sangat jarang terjadi, yaitu supernova double-detonation atau ledakan ganda.
Peristiwa langka ini terdeteksi pada sisa supernova yang dikenal dengan nama SNR 0509-67.5, dan mengonfirmasi teori yang telah lama memecah pendapat para astrofisikawan selama beberapa dekade.
Sisa-sisa bintang yang diperkirakan berusia sekitar 300 tahun ini menunjukkan pola khas: dua lapisan kalsium yang terpisah, satu di dalam yang lain, mirip seperti boneka Rusia matryoshka. Pola ini hanya mungkin terbentuk jika bintang katai putih (white dwarf) mengalami dua kali ledakan.
Penemuan besar ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Astronomy, dan mengubah sebagian pemahaman tentang salah satu alat paling penting dalam astronomi: supernova Tipe Ia.
Supernova jenis ini, yang dijuluki NASA sebagai ‘penggaris kosmik’, memancarkan cahaya dengan intensitas yang dapat diprediksi selama waktu singkat, menjadikannya alat ideal untuk mengukur jarak di alam semesta, semakin jauh supernova, semakin redup cahayanya saat diterima di Bumi.
Dengan mengumpulkan cahaya dari ledakan ini, para ilmuwan juga bisa menghitung seberapa cepat alam semesta mengembang.
“Hasil riset kami membutuhkan sumber daya besar dan peralatan canggih pada teleskop raksasa,” kata Ivo Seitenzahl, salah satu peneliti, kepada Mashable. “Intinya, observasi ini nyaris menyentuh batas kemampuan teknologi kita saat ini.”
Memahami cara kerja peristiwa ini bukan sekadar teori, ini penting untuk memahami struktur alam semesta. Ledakan seperti ini menciptakan mayoritas unsur besi di galaksi kita, unsur yang juga ditemukan dalam darah, bangunan, dan planet kita.
Dalam skenario klasik, bintang katai putih, inti padat yang tersisa setelah bintang seukuran Matahari kehabisan bahan bakar, mencuri materi dari bintang tetangganya.
Ketika massanya cukup besar, ia meledak dalam reaksi termonuklir. Namun, beberapa ilmuwan menduga ada cara lain: lapisan tipis helium di permukaan bisa meledak lebih dulu, menciptakan gelombang kejut ke dalam yang kemudian meledakkan inti katai putih. Ledakan kedua inilah yang menjadi supernova sesungguhnya dan menghancurkan bintang tersebut.
Sampai sekarang, teori dua langkah ini sebagian besar hanya hidup di papan tulis dan simulasi komputer. Kini, para astronom memiliki bukti nyata bahwa hal ini benar-benar terjadi.
Menurut Seitenzahl, kedua ledakan tersebut terjadi dalam waktu yang sangat cepat. Ledakan kedua kemungkinan terjadi hanya dua detik setelah yang pertama, “persis waktu yang dibutuhkan ledakan helium untuk menjalar dari satu sisi ke sisi lain bintang katai putih.”
Para ilmuwan kemudian mengarahkan instrumen Multi Unit Spectroscopic Explorer milik teleskop tersebut ke reruntuhan bercahaya di Awan Magellan Besar, galaksi tetangga Bima Sakti.
Temuan unsur kalsium menjadi petunjuk utama. Di antara dua lapisan ledakan tersebut ditemukan unsur belerang (sulfur), dengan setiap lapisan menunjukkan kepadatan yang berbeda akibat dua ledakan yang terjadi.
“Mengungkap kerja dalam dari ledakan kosmik seindah ini sungguh memuaskan,” kata Priyam Das, penulis utama makalah tersebut, dalam sebuah pernyataan. Ia menggambarkan sisa supernova ini sebagai “struktur berlapis yang sangat indah.”
Biasanya, astronom tidak dapat melihat langsung ke dalam inti bintang saat ia meledak. Ledakannya terlalu terang, terlalu cepat, dan terlalu jauh. Namun, ratusan tahun kemudian, pecahan yang mengambang di ruang angkasa mengungkap rahasianya.
Meski penemuan ini belum sepenuhnya menjawab cara kerja semua supernova Tipe Ia, temuan ini menunjukkan bahwa beberapa bintang tidak perlu mencapai massa kritis tertentu untuk meledak. Tampaknya, bintang yang lebih kecil dengan lapisan helium yang tepat pun bisa menghancurkan dirinya sendiri.
Untuk sistem bintang ini, tidak akan ada ledakan lagi, namun para astronom masih akan terus mencari variasi lain dari jenis ledakan eksotis ini. Beberapa model bahkan menunjukkan bahwa bintang utama dalam sistem seperti ini bisa memicu ledakan ganda lain pada bintang pendampingnya yang lebih ringan.
“Ini akan menjadi double double detonation,” kata Seitenzahl.
Penemuan ini tidak hanya memperkaya pemahaman tentang supernova, tetapi juga membuka jalan baru untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan besar tentang bagaimana bintang mati, bagaimana unsur berat terbentuk, dan bagaimana kita mengukur dan memahami alam semesta.
Scr/Mashable
