Mereka ada di sana. Jutaan dari mereka. Tersebar di Bima Sakti seperti pecahan kosmik, sunyi dan gelap. Kita tahu bintang neutron seharusnya ada dimana-mana. Tertinggal setelah bintang-bintang masif meledak dalam ledakan supernova. Mereka seharusnya menjadi hantu galaksi kita.
Belum. Sebagian besar tetap tidak terlihat.
Sebuah studi baru di Astronomi dan Astrofisika mengatakan bahwa Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman milik NASA pada akhirnya mungkin dapat memperbaiki titik buta ini. Rencananya bukan untuk melihat mereka bersinar. Itu untuk melihat apa yang terjadi pada cahaya di belakang mereka.
“Sebagian besar bintang neutron relatif redup dan berdiri sendiri.” – Zofia Kaczmareik, Universitas Heidelberg
Sangat sulit menemukannya. Sendirian dalam kegelapan. Kaczmarek, yang memimpin penelitian, tahu betapa rumitnya hal tersebut. Mereka tidak berteriak seperti pulsar atau bersinar terang seperti bintang aktif. Mereka hanya duduk. Menunggu.
Bagaimana gravitasi bertindak sebagai kaca pembesar
Kemas lebih banyak massa daripada Matahari kita ke dalam bola seukuran kota Anda. Itu adalah bintang neutron. Fisikawan menyukainya karena mereka mewakili batas absolut berapa banyak benda yang dapat tergencet sebelum berubah menjadi lubang hitam.
Biasanya. Mereka tidak memancarkan cukup cahaya tampak untuk kita lihat. Kecuali jika mereka memutar dan memancarkan gelombang radio seperti mercusuar. Atau kecuali mereka memakan gas di dekatnya dan bersinar dalam sinar-X. Kebanyakan terlalu sopan. Terlalu sepi.
Roman melihat secara berbeda.
Saat salah satu hantu padat ini melayang di depan bintang latar. Gravitasinya membengkok. Tidak banyak. Tapi cukup. Ini menggeser posisi bintang di langit sekaligus mencerahkannya sebentar. Ini adalah pelensaan mikro.
Banyak teleskop yang melihat kecerahannya. Roman akan melihat perubahannya.
Ini tentang presisi. Bintang neutron itu berat. Lebih berat dari katai coklat. Lebih berat dari planet jahat. Benda berat membengkokkan ruang-waktu lebih keras. Hal ini menciptakan sinyal astrometri yang lebih kuat — goyangan posisi yang terukur.
“Fotometri memberi tahu kita bahwa ada sesuatu yang lewat, namun jumlah pergeseran posisi bintanglah yang memberi tahu kita seberapa masif objek tersebut.” – Peter McGill, Laboratorium Nasional Lawrence Livermore
McGill menjelaskannya dengan jelas. Anda bisa langsung menimbang yang gaib. Dengan mengukurnya yang kecil itu defon langit. Anda tidak membutuhkan cahaya dari objek itu sendiri. Hanya bayangan yang ditimbulkannya pada ruangwaktu.
Mengejar tendangan
Mengapa repot-repot? Karena kita masih belum sepenuhnya memahami kematian bintang. Atau kelahiran. Khususnya batas tempat berhentinya bintang neutron dan dimulainya lubang hitam.
Para ilmuwan sedang mencari celah tersebut. Atau kekurangannya.
Bintang neutron juga bergerak cepat. Ketika bintang induknya meledak, fisika ledakannya dapat memberikan “tendangan” besar pada bintang yang baru lahir. Ratusan mil per detik melintasi galaksi. Roman mungkin akhirnya bisa melacak para pelarian ini.
Survei Domain Waktu Tonjolan Galaksi adalah metodenya. Ia akan berulang kali memotret bidang bintang yang padat. Jutaan bintang. Lagi dan lagi. Mencari perubahan.
“Kami akan mulai bekerja setelah datanya masuk.” – Peter McGill
Mereka berharap dapat menemukan kandidat pada bulan-bulan pertama.
Sampel rusak
Inilah masalahnya. Kita hanya mengetahui beberapa ribu bintang neutron. Hampir semuanya adalah pulsar. Atau bintang biner menari dengan pasangannya.
Ini adalah contoh yang buruk. Sepotong kecil.
Jika Anda menilai dunia hanya dari hal-hal yang keras, Anda kehilangan mayoritas yang pendiam. Diperkirakan populasi Bima Sakti berjumlah antara puluhan dan ratusan juta. Kebanyakan adalah penyendiri. Dingin. Gelap.
Kaczmarek berterus terang tentang data terkini. “Kami melihat sampel kecil yang tidak representatif.”
Satu pengukuran massa dari bintang neutron yang sepi akan membantu. Salah satunya akan menjadi transformatif. Karena saat ini kita harus bergantung pada model kompleks tentang bagaimana bintang meledak. Roman memungkinkan kita menguji model tersebut dengan kenyataan.
Tak disangka bermanfaat juga. Misi tersebut dirancang untuk berburu exoplanet menggunakan perubahan kecerahan cahaya. Itu tidak dimaksudkan untuk memburu bintang neutron menggunakan pergeseran posisi. Namun matanya cukup presisi untuk melakukan pekerjaan ekstra ini.
“Ini bukan bagian dari rencana awal,” kata McGill. Tapi itu berhasil. Jadi itu tetap ada.
Roman mungkin memberi kita daftar besar pertama bintang neutron terisolasi yang ditemukan murni karena gravitasi. Tidak diperlukan cahaya. Hanya Einstein murni.
Kita mungkin juga menemukan planet jahat dan lubang hitam. Benda-benda yang menolak mengorbit apapun. Hanya mengambang di sana dalam kegelapan antarbintang.
Teleskop ini dikelola oleh Goddard dengan bantuan dari JPL dan Caltech. BAE Systems membangun sebagian darinya. L3Harris juga. Tapi sains? Itu yang harus kita tunggu.
Bintang-bintang sedang menunggu.
