Di pinggiran Bima Sakti, salah satu bintang paling langka di galaksi ini baru saja menjadi lebih misterius dari sebelumnya.

Para astronom menggunakan teleskop Hubble dan Gaia untuk mempelajari lingkungan sekitar SGR 0501+4516, sejenis bintang neutron yang dikenal sebagai magnetar. Penyelidikan ini mengungkapkan bahwa kita masih belum punya gambaran jelas tentang bagaimana magnetar terbentuk – petunjuk yang kita pikir kita punya tentang mekanisme kelahirannya sama sekali tidak berhubungan dengan SGR 0501+4516.

Namun, apa yang ditemukan atau, lebih tepatnya, tidak ditemukan oleh para peneliti, menunjukkan bahwa kita mungkin salah tentang cara kita berpikir magnetar terbentuk.

Bintang neutron termasuk objek terpadat di Alam Semesta, hanya kalah dari lubang hitam, dan terbentuk dengan cara yang serupa. Ketika bintang masif kehabisan bahan bakar untuk melakukan fusi di intinya, intinya tidak bisa lagi menopang dirinya sendiri oleh tekanan keluar dari fusi, dan runtuh akibat gravitasi dalam peristiwa dahsyat yang dikenal sebagai supernova inti-runtuh.

Magnetar kurang lebih sama, dengan perbedaan tambahan: medan magnet magnetar adalah yang paling kuat yang diketahui di Alam Semesta, sekitar seribu kali lebih kuat dari medan magnet bintang neutron normal, dan satu kuadriliun kali lebih kuat dari Bumi.

Tidak jelas bagaimana magnetar terbentuk, tetapi, karena mereka adalah subspesies bintang neutron, para astronom mengira bahwa mereka juga harus terbentuk dari supernova inti-runtuh. SGR 0501+4516 tampaknya menjadi bukti dari hal ini.

Ketika bintang masif mengalami supernova, bukti keberadaannya bertahan beberapa waktu setelahnya dalam bentuk sisa-sisa supernova. Posisi SGR 0501+4516 sangat dekat dengan sisa-sisa supernova bernama HB9. Selain itu, tidak ada bintang neutron lain yang terdeteksi di sekitar HB9. Jadi para astronom mengira bahwa dua objek itu berhubungan, yang sejujurnya asumsi yang cukup masuk akal.

Sekarang, pengamatan gabungan dari Teleskop Luar Angkasa Hubble dan misi Gaia yang baru saja pensiun telah menimbulkan keraguan signifikan terhadap asumsi ini.

Gaia adalah teleskop luar angkasa yang misinya adalah memetakan objek-objek di dalam galaksi Bima Sakti dengan tepat menggunakan pengukuran paralaks yang presisi, termasuk posisi dalam tiga dimensi dan gerakan properti. Gambar Hubble yang diambil menggunakan data Gaia sebagai kerangka acuan memungkinkan tim peneliti yang dipimpin oleh astronom Ashley Chrimes dari European Space Agency untuk memetakan pergerakan SGR 0501+4516 di langit dengan sangat halus.

Kecepatan dan gerakan properti magnetar sedemikian rupa sehingga tidak mungkin terkait dengan HB9. Selain itu, tidak ada sisa-sisa supernova lain di dekatnya yang dapat dikaitkan dengan SGR 0501+4516.

Ini bisa berarti beberapa hal.

Pertama, magnetar, yang diperkirakan berusia sekitar 20.000 tahun, sebenarnya jauh lebih tua – cukup tua sehingga sisa-sisa supernovanya telah menghilang. Masalahnya adalah magnetar dianggap sebagai fase sementara dalam kehidupan bintang neutron, berlangsung beberapa puluh ribu tahun sebelum menetap menjadi keberadaan yang lebih stabil.

Pilihan lain adalah bahwa SGR 0501+4516 tidak terbentuk melalui supernova inti-runtuh, tetapi melalui merger semacam itu. Ini bisa melibatkan tabrakan dua bintang neutron bermassa rendah; atau bisa jadi sesuatu yang lain, katai putih (white dwarf). Itu adalah langkah di bawah bintang neutron dalam skala kepadatan, objek yang terbentuk dari inti bintang bermassa rendah yang runtuh, bukan bintang masif.

Katai putih umumnya memiliki pendamping biner dari mana mereka menyedot massa. Jika katai putih menyedot terlalu banyak massa, ia menjadi tidak stabil.

“Biasanya, skenario ini mengarah pada penyalaan reaksi nuklir, dan katai putih meledak, tidak meninggalkan apa pun,” jelas astronom Andrew Levan dari Radboud University di Belanda dan University of Warwick di Inggris.

“Tetapi telah diteorikan bahwa dalam kondisi tertentu, katai putih justru dapat runtuh menjadi bintang neutron. Kami pikir ini mungkin cara SGR 0501 lahir.”

Sulit diukur, sungguh. Namun, tampaknya jelas bahwa supernova inti-runtuh sekarang menjadi penjelasan yang paling tidak mungkin untuk pembentukan magnetar, menjadikan SGR 0501+4516 kandidat terbaik di antara kurang dari 30 magnetar di Bima Sakti untuk jalur pembentukan non-inti-runtuh.

Dan itu luar biasa keren.

“Angka kelahiran magnetar dan skenario pembentukannya adalah salah satu pertanyaan paling mendesak dalam astrofisika energi tinggi,” kata astronom Nanda Rea dari Institute of Space Sciences di Spanyol, “dengan implikasi untuk banyak peristiwa transien paling dahsyat di Alam Semesta, seperti semburan sinar gamma, supernova superluminosa, dan semburan radio cepat.”

Temuan ini telah diterbitkan di Astronomy & Astrophysics.