Pendinginan Cepat Bintang Neutron Cassiopeia A Menuju Superfluiditas

Tinuku
News KeSimpulan.com - Bintang neutron terlihat membentuk kedudukan materi eksotis. Pendinginan cepat bintang neutron sisa supernova Cassiopeia A menuju sifat superfluiditas.

Core padat bintang runtuh di dekatnya sedang mengalami pendinginan dengan cepat, memberikan bukti langsung pertama kali bahwa bintang-bintang tersebut dapat menghasilkan superfluida neutron, suatu keadaan materi yang tidak dapat dibuat di laboratorium di Bumi. Bintang Neutron adalah sisa-sisa bintang meledak. Core begitu padat dimana nuclei atom larut, proton dan elektron bergabung membentuk sup yang didominasi oleh neutron.

Jika kondisi memang benar, neutron ini seharusnya mampu berpasangan untuk membentuk superfluiditas yaitu zat dengan sifat kuantum yang berarti mengalir dengan nol gesekan. Superfluiditas yang dibuat di laboratorium dapat melakukan hal-hal aneh seperti merayapi dinding atau tetap diam bahkan ketika wadah diputar.

Asumsi lama neutron dalam core bintang-bintang neutron menjadi superfluida, tetapi belum ada bukti langsung. Pada tahun 2010, ketika astrofisikawan Craig Heinke dan Wynn Ho mengukur sinar X dari wahana antariksa NASA’s Chandra X-ray Observatory, bintang neutron 330 tahun cahaya di jantung berdebu sisa-sisa supernova Cassiopeia A. Pengukuran ini menunjukkan bintang berkurang 20 persen sejak ditemukan pada tahun 1999 seiring dengan penurunan suhu yang diperkirakan 4 persen.

"Ini pendinginan sangat cepat," kata Dany Page dari National Autonomous University of Mexico di Mexico City.

Sekarang dua tim peneliti melaporkan hasil temuan. Page dan rekannya menghitung pendinginan cepat ini dapat dijelaskan jika sebagian kecil dari neutron sedang mengalami transisi ke superfluiditas. Ketika neutron berpasangan membentuk superfluida mereka melepaskan neutrino yang lolos dengan mudah melalui bintang tersebut dengan sejumlah besar energi. Hal ini akan menyebabkan bintang mendingin dengan cepat.

Tim peneliti kedua yaitu Heinke dan Ho juga mencatat penurunan cepat suhu bintang neutron pada awal superfluiditas neutron.

Cole Miller dari University of Maryland di College Park mengatakan temuan ini masuk akal dan meyakinkan, tetapi kedua tim astronom mendasarkan pada model yang sangat kompleks untuk menghitung suhu bintang pencahayaan daripada mengukur suhu secara langsung.

"Meskipun saya pribadi akan bertaruh bahwa kedua kelompok memiliki interpretasi yang benar, kita tidak mungkin memiliki informasi yang cukup untuk mengatakan ini dengan pasti," kata Miller.

Para astronom bisa mendapatkan bukti lebih kuat untuk superfluiditas dengan memonitor bintang neutron selama dekade mendatang, fraksi yang lebih besar menuju superfluida, laju pendinginan harus lambat. Ada sedikit kesempatan menciptakan sup neutron superfluida di Bumi. Meskipun reaktor pemukul partikel dapat menciptakan bola api materi padat, memerlukan suhu terlalu tinggi untuk meniru interior bintang neutron. Superfluida yang dibuat di laboratorium biasanya terdiri dari atom helium dingin.

Kedua tim melapor ke server preprint arXiv. Laporan tim Page akan diterbitkan di Physical Review Letters, sementara tim Heinke akan diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
  1. Dany Page, Madappa Prakash, James M. Lattimer, Andrew W. Steiner. Rapid Cooling of the Neutron Star in Cassiopeia A Triggered by Neutron Superfluidity in Dense Matter, arXiv:1011.6142v2 [astro-ph.HE], last revised 19 Jan 2011, http://arxiv.org/abs/1011.6142
  2. Peter S. Shternin, Dmitry G. Yakovlev, Craig O. Heinke, Wynn C. G. Ho, Daniel J. Patnaude. Cooling neutron star in the Cassiopeia~A supernova remnant: Evidence for superfluidity in the core, arXiv:1012.0045v2 [astro-ph.SR], last revised 21 Jan 2011, http://arxiv.org/abs/1012.0045
Cole Miller http://www.astro.umd.edu/~miller/

http://www.kesimpulan.com/2009/11/atmosfer-karbon-aktif-ditemukan-pada.html

Credit : NASA/JPL
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment