Fenomena Makhluk Hijau Kecil dan Pulsar

Pada tahun 1967, seorang pelajar PhD bernama Jocelyn Bell Burnell menemui kerlipan samar-samar di langit menerusi sebuah teleskop radio yang berulang setiap 13 saat dengan sangat seragam. Namun, keseragaman kerlipan tersebut tidak dapat dikaitkan dengan mana-mana objek angkasa yang telah ditemui saintis pada waktu itu.

Jocelyn Bell dan penasihatnya, Anthony Hewish, juga telah memastikan bahawa isyarat tersebut tidak berpunca daripada gangguan aktiviti manusia. Oleh kerana tiada penerangan saintifik tentang isyarat yang ditemui, mereka sengaja bercanda dengan menamakan penemuan tersebut sebagai Little Green Men-1 atau LGM-1. Mana tahu, kemungkinan isyarat tersebut sebenarnya datang daripada makhluk asing kecil berwarna hijau?

Walaupun bunyinya sangat mengujakan, malang sekali makhluk asing bukanlah penjelasan sebenar yang mendasari fenomena tersebut. 30 tahun sebelum itu, Walter Baade dan Fritz Zwicky mempelopori teori kewujudan sebuah jasad samawi yang terbentuk hasil letupan supernova. Secara ringkas, supernova merupakan letupan yang berlaku di akhir hayat bintang yang mana 10 kali ganda lebih tumpat daripada matahari. Apabila tenaga nuklear dalam teras telah digunakan sepenuhnya dalam proses pelakuran nuklear, bintang tersebut akan runtuh di bawah tarikan gravitinya sendiri.

Kemudian, teras tersebut akan berubah menjadi sebuah bebola yang mengandungi zarah neutron. Inilah jasad samawi yang kewujudannya diramal oleh Walter Baade dan Fritz Zwicky: bintang neutron berketumpatan tinggi. Kebiasaannya, bintang neutron mempunyai jisim dua atau tiga kali ganda lebih berat daripada jisim matahari. Namun begitu, berbanding saiz matahari yang boleh memuatkan sejuta bumi, saiz sebutir bintang neutron hanyalah sebesar sebuah bandar sahaja. Jadi, bayangkan betapa tumpatnya bintang tersebut!

Gambar yang membandingkan saiz bandar Manhattan dengan bintang neutron. Sumber: http://www.astronomy.ohio-state.edu/

Tetapi, menurut kedua-dua saintis tersebut juga, bintang neutron sangat malap dan sukar untuk dikesan melalui teleskop. Oleh itu, usaha mengesan bintang neutron merupakan salah satu usaha yang hampir mustahil. Berbalik semula pada zaman 1960-an, saintis menyedari bahawa apabila sebuah bintang mulai runtuh, putaran bintang tersebut akan menjadi lebih cepat. Perkembangan ini dapat dijelaskan menerusi hukum keabadian momentum sudut (law of conservation of angular momentum). Maka, sebutir bintang neutron boleh berputar dengan kelajuan satu putaran per saat sehingga beratus putaran per saat.

Pada masa yang sama, saintis juga mendapat tahu bahawa bintang di angkasa mempunyai medan magnet seperti Bumi. Medan magnet ini masih kekal meskipun bintang tersebut telah musnah. Hal ini memberi petunjuk tentang satu lagi ciri penting bintang neutron iaitu bintang ini turut mempunyai medan magnet yang sangat kuat.

Perkara yang lebih menarik, arah paksi putaran bintang neutron dan arah medan magnet sekelilingnya selalu bertentangan antara satu sama lain. Sifat ini membolehkan bintang neutron menghasilkan pancaran zarah bercas yang menyinari seluruh angkasa. Maka, hasil gabungan ciri-ciri ini, saintis mengumpamakan bintang neutron sebagai rumah api kosmik (cosmic lighthouse) yang memancarkan cahaya sambil berputar. Apabila pancaran tersebut sampai ke Bumi, kita akan melihatnya sebagai denyutan (pulse) atau kerlipan yang sekejap ada, sekejap tiada!

Animasi pulsar yang seakan-akan rumah api. Sumber: https://www.atnf.csiro.au/

Jadi, penemuan Jocelyn Bell Burner bukanlah isyarat daripada makhluk asing. Sebaliknya, kerlipan yang seolah-olah “berdenyut” tersebut datang daripada bintang neutron yang boleh berputar!

Apabila ahli astronomi lain juga mengkaji langit untuk tanda-tanda yang serupa, mereka menemui lebih banyak bintang neutron yang berputar seperti LMS-1 atau namanya yang baharu iaitu PSR B1919+21. Oleh itu, mereka pun menamakan objek-objek ini sebagai pulsar kerana sifatnya yang berdenyut (pulsating). Meskipun Fratz Zwicky dan Walter Baade mengatakan bahawa pengesanan bintang neutron adalah mustahil, tetapi Jocelyn Bell telah membuktikan sebaliknya apabila isyarat radio yang ditemui beliau telah disahkan sebagai isyarat daripada pulsar, bintang neutron yang berputar!

Kini, pulsar yang pada awalnya dikesan oleh gelombang radio boleh ditemui menerusi teleskop biasa, X-ray mahupun Gamma.

Rujukan

  • https://www.atnf.csiro.au/outreach/education/everyone/pulsars/index.html.
  • https://en.wikipedia.org/wiki/PSR_B1919%2B21#:~:text=The%20discoverers%20jokingly%20named%20it,another%20part%20of%20the%20sky
  • https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/neutron_stars1.html
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4321299/
  • http://web2.uwindsor.ca/courses/physics/high_schools/2013/Pulsars/pulsars01.html

Disunting oleh Mustaqim Azman

 

MENGENAI PENGARANG

Siti Nurmaisarah merupakan seorang pelajar Tahun 2 Fizik yang meminati astronomi dan berhasrat untuk menyambung pengajian dalam bidang ini pada tahap yang lebih tinggi.

Tinggalkan Balasan

Alamat e-mel anda tidak akan disiarkan. Medan diperlukan ditanda dengan *

nineteen − seven =