Puing-Puing Supernova Kepler Masih Dapat Terdeteksi

S

aat melihat langit malam pada pada 17 Oktober 1604, astronom Johannes Kepler menemukan sebuah bintang baru muncul. Cahayanya jauh lebih terang dari Planet Jupiter dan bisa dilihat dengan mata telanjang ini meredup selama beberapa pekan kemudian.

Berabad-abad kemudian, puing-puing bintang yang meledak ini dikenal sebagai sisa supernova atau kemudian dikenal sebagai Supernova Kepler, masih dapat dilacak olehpara astronom. Mereka mencoba untuk menentukan dengan tepat apa yang terjadi ketika bintang tersebut meledak untuk menciptakannya.

Analisis pengamatan panjang dari Observatorium Sinar-X Chandra NASA yang diterbitkan di jurnalThe Astrophysical Journaledisi 1 September 2012 memberi lebih banyak petunjuk. Analisis ini menunjukkan bahwa ledakan supernova tidak hanya lebih kuat, tetapi mungkin juga terjadi pada jarak yang lebih jauh dari perkiraan sebelumnya.

Hasil gambar dari observatorium Chandra dalam pengamatan lebih dari 8 hari menampilkan sinar-X ditampilkan dalam lima warna dari energi yang lebih rendah ke energi yang lebih tinggi, seperti merah, kuning, hijau, biru, dan ungu. Berbagai potongan sinar-X ini kemudian digabungkan dengan gambar optik dari Digitized Sky Survey, yang menunjukkan bintang-bintang di lapangan.

Analisis sebelumnya terhadap gambar Chandra ini telah menentukan bahwa ledakan bintang yang menciptakan Supernova Kepler adalah apa yang disebut para astronom sebagai supernova Tipe Ia. Kelas supernova ini terjadi ketika katai putih memperoleh massa, baik dengan menarik gas dari bintang pendamping atau bergabung dengan katai putih lain, hingga menjadi tidak stabil dan dihancurkan oleh ledakan termonuklir.

Tidak seperti supernova Tipe Ia lainnya yang terkenal, bidang puing-puing Supernova Kepler dibentuk dengan kuat oleh apa yang ditabraknya. Lebih khusus lagi, sebagian besar sisa-sisa supernova Tipe Ia ini sangat simetris.

"Tetapi sisa-sisa Supernova Kepler asimetris dengan pancaran sinar-X busur terang di wilayah utaranya. Ini menunjukkan bola puing-puing yang mengembang dari ledakan supernova menyebar ke dalam gas dan debu di sekitar bintang yang sekarang sudah mati," kata Daniel Patnaude dari Observatorium Astrofisika Smithsonian di Cambridge.

Busur sinar-X yang terang dapat dijelaskan dengan dua cara. Dalam satu model, bintang pra-supernova dan pendampingnya bergerak melalui gas antarbintang dan kehilangan massa dengan kecepatan yang signifikan melalui angin, menciptakan gelombang kejut haluan yang mirip dengan perahu yang bergerak melalui air. Kemungkinan lain adalah bahwa busur sinar-X disebabkan oleh puing-puing dari supernova yang meluas menjadi awan antarbintang dengan kepadatan yang meningkat secara bertahap.

Model kejutan angin dan haluan yang dijelaskan di atas mengharuskan sisa Supernova Kepler berada pada jarak lebih dari 23.000 tahun cahaya. Dalam alternatif terakhir, gas tempat sisa-sisa mengembang memiliki kerapatan yang lebih tinggi daripada rata-rata, dan jarak sisa dari Bumi adalah antara sekitar 16.000 dan 20.000 tahun cahaya. Kedua alternatif memberikan jarak yang lebih jauh dari nilai yang biasa digunakan yaitu 13.000 tahun cahaya.

Dalam model mana pun, spektrum sinar-X yaitu, jumlah sinar-X yang dihasilkan pada energi berbeda dan hal ini mengungkap keberadaan besi dalam jumlah besar serta menunjukkan ledakan yang lebih energik daripada rata-rata supernova Tipe Ia.

Selain itu, untuk menjelaskan spektrum sinar-X yang teramati dalam model ini, rongga kecil harus dibersihkan di sekitar bintang sebelum meledak. Rongga seperti itu, yang memiliki diameter kurang dari sepersepuluh dari ukuran sisa saat ini, mungkin dihasilkan oleh aliran keluar yang cepat dan padat dari permukaan katai putih sebelum meledak, seperti yang diprediksi oleh beberapa model supernova Tipe Ia.

Bukti supernova Tipe Ia yang luar biasa kuat sebelumnya telah diamati di sisa-sisa lain dengan Chandra dan teleskop optik. Hasil ini diverifikasi secara independen oleh pengamatan cahaya selanjutnya dari ledakan supernova asli yang memantul dari awan gas, sebuah fenomena yang disebut gema cahaya.

Sisa lainnya ini terletak di Awan Magellan Besar, sebuah galaksi kecil sekitar 160.000 tahun cahaya dari Bumi, membuatnya lebih jauh dari Kepler dan karena itu lebih sulit untuk dipelajari. hay/I-1