Simulasi komputer baru tentang lubang hitam yang menelan bintang neutron telah memicu perdebatan menarik dalam komunitas ilmiah tentang apa yang sebenarnya terjadi selama tabrakan kosmik ini. Meskipun penelitian tersebut menunjukkan detail menakjubkan tentang gempa bintang dan gelombang kejut, para ahli mempertanyakan apakah klaim asli tentang penggabungan ini sepenuhnya akurat.
Perdebatan berpusat pada pernyataan kunci dalam penelitian yang menunjukkan bahwa lubang hitam biasanya menelan bintang neutron secara utuh tanpa menciptakan awan material bercahaya yang terlihat dalam tabrakan kosmik lainnya. Namun, beberapa ilmuwan berargumen bahwa ini bukanlah gambaran lengkap.
 |
|---|
| Penggambaran artistik dari lubang hitam dan bintang katai putih, yang merepresentasikan fenomena kosmik yang dibahas dalam artikel |
Kontroversi Penciptaan Emas
Poin utama ketidaksepakatan melibatkan apakah penggabungan lubang hitam-bintang neutron ini benar-benar dapat menciptakan unsur berat seperti emas. Penelitian asli menunjukkan bahwa mereka tidak menghasilkan banyak material dibandingkan dengan tabrakan bintang neutron-bintang neutron. Tetapi diskusi komunitas mengungkapkan bahwa ini mungkin terlalu disederhanakan.
Menurut studi terbaru, bahkan ketika lubang hitam mengonsumsi bintang neutron, beberapa materi memang lolos. Ini termasuk besi dari kerak bintang neutron dan neutron bebas yang dapat mengalami proses yang disebut nukleosintesis r-process. Proses ini bertanggung jawab untuk menciptakan banyak unsur yang lebih berat dari besi pada tabel periodik, termasuk emas.
Keluaran normal antara tiga hingga 13 massa bumi emas adalah tipikal. Total massa ini tidak signifikan dibandingkan dengan massa akhir objek gabungan, tetapi ini juga merupakan mesin yang menciptakan banyak unsur yang lebih tinggi dari besi pada tabel periodik.
Jumlah emas yang diproduksi mungkin tampak kecil dibandingkan dengan objek masif yang terlibat, tetapi masih signifikan untuk memahami bagaimana unsur berat terbentuk di alam semesta kita.
Estimasi Produksi Unsur Berat:
- Produksi emas: 3-13 massa Bumi per penggabungan
- Proses: Nukleosintesis bintang R-process
- Material: Inti besi (dari kerak) + neutron bebas
- Signifikansi: Menciptakan unsur-unsur yang lebih berat dari besi pada tabel periodik
Simulasi Komputer Canggih Menunjukkan Detail Baru
Tim peneliti menggunakan superkomputer yang kuat dengan unit pemrosesan grafis ( GPU ) khusus untuk menciptakan simulasi detail ini. Teknologi yang sama yang menggerakkan video game dan program AI seperti ChatGPT membantu ilmuwan memodelkan apa yang terjadi ketika bintang neutron dirobek oleh gravitasi lubang hitam.
Simulasi ini mengungkapkan bahwa bintang neutron retak seperti telur di bawah gaya gravitasi yang intens, menciptakan gempa bintang yang mengirimkan gelombang radio. Medan magnet di sekitar bintang neutron bertindak seperti senar yang dikocok dengan keras, menciptakan sinyal yang mungkin dapat dideteksi oleh teleskop masa depan.
Simulasi juga menunjukkan pembentukan gelombang kejut monster - beberapa yang terkuat di alam semesta - yang dapat menghasilkan sinyal radio yang dapat dideteksi tepat sebelum bintang neutron menghilang.
Spesifikasi Simulasi:
- Waktu operasi: 4-5 jam per simulasi
- Superkomputer: Perlmutter ( Lawrence Berkeley National Laboratory )
- Teknologi: Komputasi paralel bertenaga GPU
- Percobaan sebelumnya: 2+ tahun menggunakan superkomputer non-GPU (tidak berhasil)
Kemungkinan Deteksi Masa Depan
Yang membuat penelitian ini menarik adalah potensinya untuk membantu astronom mengetahui apa yang harus dicari. Simulasi memprediksi jenis sinyal spesifik yang mungkin dapat dideteksi teleskop, termasuk semburan radio cepat dan kilatan sinar-X.
Detektor gelombang gravitasi saat ini seperti LIGO dapat mendeteksi penggabungan ini hanya beberapa detik sebelum terjadi, dan ilmuwan sedang bekerja untuk memperpanjang ini hingga satu menit penuh. Sistem peringatan dini ini dapat memberi astronom lebih banyak waktu untuk mengarahkan teleskop mereka pada peristiwa ini dan menangkap pertunjukan cahaya yang diprediksi.
Perdebatan ini menyoroti bagaimana pemahaman kita tentang peristiwa kosmik ekstrem ini terus berkembang seiring dengan perbaikan simulasi komputer dan teknik observasi.
Referensi: Star Quakes and Monster Shock Waves