Nationalgeographic.co.id—Studi yang dipimpin oleh para peneliti di University of Padova meneliti bintang magnetar. Mereka menggunakan data dari satelit NASA, Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), yang diluncurkan Desember lalu.
Satelit tersebut adalah sebuah kolaborasi antara NASA dan Badan Antariksa Italia. Ini menyediakan cara baru untuk melihat cahaya sinar-X di luar angkasa dengan mengukur polarisasinya - arah goyangan gelombang cahaya. Tim mengamati pengamatan IXPE terhadap magnetar 4U 0142+61, yang terletak di konstelasi Cassiopeia, sekitar 13.000 tahun cahaya dari Bumi. Ini adalah pertama kalinya cahaya sinar-X terpolarisasi dari magnetar diamati.
Magnetar adalah bintang neutron - inti sisa yang sangat padat dari bintang masif yang telah meledak sebagai supernova di akhir hidupnya. Tidak seperti bintang neutron lainnya, mereka memiliki medan magnet yang sangat besar, yang paling kuat di alam semesta. Mereka memancarkan sinar-X terang dan menunjukkan periode aktivitas yang tidak menentu. Dengan emisi semburan dan suar yang dapat melepaskan hanya dalam satu detik sejumlah energi jutaan kali lebih besar daripada yang dipancarkan Matahari kita dalam satu tahun. Mereka diyakini ditenagai oleh medan magnet ultra-kuat, 100 hingga 1.000 kali lebih kuat dari bintang neutron standar.
Tim peneliti menemukan proporsi cahaya terpolarisasi yang jauh lebih rendah daripada yang diharapkan jika sinar-X melewati atmosfer. (Cahaya terpolarisasi adalah cahaya di mana goyangan semuanya dalam arah yang sama, yaitu, medan listrik bergetar hanya dalam satu cara. Atmosfer bertindak sebagai filter, memilih hanya satu keadaan polarisasi cahaya.)
Tim juga menemukan bahwa, untuk partikel cahaya pada energi yang lebih tinggi, sudut polarisasi - goyangan - terbalik tepat 90 derajat dibandingkan dengan cahaya pada energi yang lebih rendah. Ini mengikuti model teoretis yang akan diprediksi jika bintang memiliki kerak padat yang dikelilingi oleh magnetosfer eksternal yang diisi dengan arus listrik.
"Ini benar-benar tidak terduga. Saya yakin akan ada atmosfer. Gas bintang telah mencapai titik kritis dan menjadi padat dengan cara yang sama seperti air dapat berubah menjadi es. Ini adalah hasil dari medan magnet bintang yang sangat kuat,” tutur rekan penulis Profesor Silvia Zane dari Laboratorium Sains Antariksa UCL Mullard, yang juga anggota tim sains IXPE. "Tapi, seperti halnya air, suhu juga merupakan faktor - gas yang lebih panas akan membutuhkan medan magnet yang lebih kuat untuk menjadi padat.”
"Langkah selanjutnya adalah mengamati bintang neutron yang lebih panas dengan medan magnet serupa, untuk menyelidiki bagaimana interaksi antara suhu dan medan magnet memengaruhi sifat permukaan bintang," tambah Zane.
Penulis utama Dr Roberto Taverna, dari Universitas Padova, mengatakan: "Fitur paling menarik yang dapat kami amati adalah perubahan arah polarisasi dengan energi, dengan sudut polarisasi berayun tepat 90 derajat. Ini sesuai dengan apa yang diprediksi dan dikonfirmasi oleh model teoretis bahwa magnetar memang diberkahi dengan medan magnet ultra-kuat."
Teori kuantum memprediksi bahwa cahaya yang merambat dalam lingkungan magnet yang kuat terpolarisasi dalam dua arah, paralel dan tegak lurus terhadap medan magnet. Jumlah dan arah polarisasi yang diamati mengandung jejak struktur medan magnet dan keadaan fisik materi di sekitar bintang neutron. Hal ini memberikan informasi yang tidak dapat diakses sebaliknya.
Pada energi tinggi, foton (partikel cahaya) yang terpolarisasi tegak lurus terhadap medan magnet diperkirakan akan mendominasi, menghasilkan ayunan polarisasi 90 derajat yang teramati.