Mengenal Pulsar, Salah Satu Objek Misterius di Alam Semesta

Ilustrasi pulsar. Kredit: Universeforfacts.com

Info Astronomy - Kita mungkin sudah akrab dengan objek-objek langit seperti Matahari, Bulan, bintang, maupun planet. Lalu, tahukah Anda apa itu pulsar? Mari kita mengenalnya lebih dekat di artikel ini.

Pulsar merupakan objek bulat padat yang ukurannya sebesar kota metropolitan, tetapi memiliki massa yang lebih besar daripada massa Matahari kita. Para ilmuwan biasanya menggunakan pulsar untuk mempelajari keadaan materi yang ekstrem, mencari planet di luar tata surya, serta mengukur jarak kosmis.

Ditemukan keberadaannya pertama kali pada tahun 1967, pulsar adalah objek alam semesta yang menakjubkan, sekaligus misterius. Pulsar juga bisa membantu para ilmuwan menemukan gelombang gravitasi, yang bisa mengarahkan jalan menuju kejadian kosmik yang energik seperti benturan antara lubang hitam supermasif.

Dari Bumi, pulsar sering terlihat seperti bintang yang berkedip-kedip. Nyala lalu padam, nyala lagi lalu padam lagi, pulsar tampak berkedip dengan ritme reguler. Walau tampak berkedip, cahaya dari pulsar sebenarnya tidak berkedip, ia bahkan bukan merupakan sebuah bintang.

Pulsar memancarkan dua sinar cahaya yang solid ke arah yang berlawanan. Persis seperti lampu mercusuar. Cahaya dari pulsar sangat stabil, ia tampak berkedip karena ia mengalami rotasi (berputar pada porosnya). Dengan begitu, saat pulsar berputar, seberkas cahaya darinya bisa menghadap ke Bumi, lalu menghilang, dan muncul lagi.

Model diagram pulsar. Kredit: Wikimedia Commons

Karena kedipan cahaya pulsar disebabkan oleh putarannya, laju kedipan tersebut bisa memberi tahu kita tentang tingkat kecepatan rotasi pulsar. Lebih dari 2.000 pulsar telah terdeteksi secara total. Sebagian besar dari mereka berputar satu putaran per detik (ini kadang-kadang disebut seagai "pulsar lambat"), sementara lebih dari 200 pulsar lainnya berputar ratusan kali per detik (disebut sebagai "pulsar milidetik"). Pulsar milidetik yang paling cepat bisa berputar lebih dari 700 kali per detik!

Pulsar bukanlah bintang, atau setidaknya mereka bukanlah bintang "hidup". Pulsar merupakan keluarga objek langit yang disebut sebagai bintang neutron, sebuah sisa kematian dari sebuah bintang yang delapan kali lebih masif daripada Matahari. Bintang masif ini kehabisan bahan bakarnya, inti bintangnya pun runtuh. Kematian bintang masif ini menciptakan ledakan dahsyat yang disebut supernova, ia lantas berevolusi menjadi bintang neutron yang berukuran kecil namun padat.

Bintang neutron biasanya hanya berdiameter 20 sampai 24 kilometer saja, namun dapat mengandung hingga dua kali massa Matahari, yang mana Matahari memiliki diameter sekitar 1,3 miliar km. Sebagai analogi, sesendok materi bintang neutron berbobot sekitar 1 miliar ton, hampir setara dengan Gunung Everest. Tarikan gravitasi pada permukaan bintang neutron juga begitu kuat, bahkan sekitar 1 miliar kali lebih kuat daripada tarikan gravitasi di permukaan Bumi.

Satu-satunya benda dengan kerapatan yang lebih tinggi daripada bintang neutron adalah lubang hitam, yang juga terbentuk saat bintang masif yang ambruk. Bintang neutron paling masif yang pernah diukur memiliki massa 2,04 kali massa matahari.

Nah, pulsar adalah bintang neutron yang juga sangat magnetik. Sementara Bumi memiliki medan magnet yang cukup kuat untuk menarik jarum kompas, pulsar memiliki medan magnet yang berkisar dari 100 juta kali sampai 1 kuadriliun (satu juta miliar) kali lebih kuat daripada Bumi.

"Untuk bintang neutron yang bisa dianggap sebagai pulsar, ia harus memiliki kombinasi kekuatan medan magnet dan frekuensi rotasi yang tepat," kata Feryal Özel, seorang profesor astronomi dan astrofisika di Arizona State University, AS.

Beberapa bintang neutron mungkin pernah terpancar sebagai pulsar, tapi tidak lagi memancar selamanya (baca lebih lanjut di bawah). Özel juga mencatat bahwa tidak semua berkas gelombang radio yang dipancarkan oleh pulsarmelewati bidang pandang teleskop berbasis Bumi, sehingga para astronom mungkin saja tidak menemukannya.

Mengapa Pulsar Berotasi?

Pulsar berotasi karena bintang-bintang masif nenek moyang mereka pada awalnya juga berputar. Namun, penyebab ia berotasi begitu cepat disebabkan oleh runtuhnya material bintang masif.

Dengan ukuran pulsar yang begitu kecil, kecepatan tinggi rotasinya bukanlah sebuah hal yang aneh. Bahkan sebenarnya, pulsar milidetik memerlukan sumber energi tambahan untuk bisa mengalami tingkat rotasi yang tinggi.

Para ilmuwan menganggap pulsar milidetik bisa berotasi dengan cepat karena telah "mencuri" energi dari bintang pendampingnya. Pulsar ini menyedot zat dan momentum dari pendampingnya, sehingga secara bertahap meningkatkan laju rotasinya.

Ilustrasi pulsar yang sedang memakan bintang pendamping. Kredit: NASA/CXC/M. Weiss

Bagaimana Pulsar Ditemukan?

Para ilmuwan biasanya menemukan pulsar dengan menggunakan teleskop radio. Karena pulsar berukuran begitu kecil dan redup bila dibandingkan dengan benda-benda langit lainnya, para ilmuwan yang ingin menemukan pulsar harus memindai seluruh langit, dan seiring waktu, nantinya baru akan teridentifikasi objek-objek yang berkedip pada hasil pengamatannya.

Mayoritas pulsar yang telah diketahui sejauh ini ditemukan oleh teleskop radio Parkes di Australia. Teleskop lain yang telah memberikan kontribusi besar pada penelusuran pulsar adalah teleskop radio Arecibo di Puerto Riko, Teleskop Green Bank di West Virginia (ASA), teleskop Molonglo di Australia, dan teleskop Jodrell Bank di Inggris.

Mendeteksi panjang gelombang cahaya yang berbeda dari pulsar merupakan hal yang tidak mudah. Walaupun gelombang radio dari pulsar begitu kuat, tapi jika tidak memancar ke arah Bumi (dan tidak memasuki bidang pandang teleskop radio), maka para ilmuwan tidak bisa melihat atau menemukan pulsar.

Nah, itulah sedikit informasi mengenai objek alam semesta bernama pulsar.

---

Sumber: NASA, Science Mag, NRAO, CSIRO.