Para astronom telah berhasil menangkap citra pertama dari sebuah bintang masif yang sedang sekarat.
Hanya 26 jam setelah supernova SN 2024ggi pertama kali terdeteksi pada April 2024, European Southern Observatory (ESO) mengarahkan Very Large Telescope (VLT) mereka di Chile ke peristiwa astronomis dramatis ini. Supernova adalah kematian eksplosif dari bintang-bintang, dan VLT milik ESO berhasil menangkap supernova ini pada momen-momen terawalnya—tepat saat ledakan tersebut menerobos permukaan bintang. Pencapaian ini untuk pertama kalinya mengungkap bentuk supernova pada tahap awalnya yang singkat.
Ini merupakan kabar baik bagi para peneliti karena “geometri dari sebuah ledakan supernova memberikan informasi mendasar mengenai evolusi bintang dan proses fisika yang mengarah pada kembang api kosmik ini,” jelas Yi Yang, seorang astronom di Tsinghua University dan ko-penulis sebuah studi yang diterbitkan hari ini di Science Advances, dalam sebuah pernyataan dari ESO.
Sebuah Misteri yang Eksplosif
Meskipun supernova sudah sangat dikenal, para peneliti masih memperdebatkan bagaimana tepatnya bintang masif—bintang dengan massa lebih dari delapan kali massa matahari—meledak menjadi supernova. Ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar, intinya runtuh dan lapisan massa di sekitarnya jatuh ke dalam sebelum memantul dalam sebuah guncangan balik yang menyebar ke luar dan melepaskan sejumlah besar energi saat ia menerobos permukaan bintang. Saat itulah supernova menjadi terang dan dapat diamati.
“Kematian bintang masif dipicu oleh guncangan balik yang diinduksi oleh tarikan ke dalam yang mengacaukan bintang. Bagaimana guncangan seperti itu diluncurkan dan merambat melalui bintang merupakan teka-teki yang telah berlangsung selama beberapa dekade,” tulis Yang dan rekan-rekannya dalam studi tersebut. Dengan jarak hanya 22 juta tahun cahaya, di galaksi NGC 3621, supernova SN 2024ggi tidak terlalu jauh menurut standar astronomi. Sebelum meledak, ia adalah sebuah bintang super raksasa merah dengan massa 12 hingga 15 kali massa Matahari dan radius 500 kali lebih besar.
Galaksi NGC3621 dengan lingkaran yang mengidentifikasi supernova Sn2024ggi. © European Southern Observatory
Tim berhasil menangkap bentuk “penerobosan” yang berumur pendek—sebelum erupsi berinteraksi dengan materi di sekitarnya—untuk yang pertama kalinya dengan sebuah teknik yang disebut spektropolarimetri. Teknik ini “memberikan informasi tentang geometri ledakan yang tidak dapat disediakan oleh jenis observasi lainnya,” jelas Lifan Wang, ko-penulis studi dan seorang astronom di Texas A&M University.
Jika Anda membayangkan sebuah foto detail dari ledakan yang penuh warna, itu bukanlah yang kita bicarakan di sini (gambar utama di atas adalah interpretasi seniman berdasarkan data baru). Supernova tampak sebagai sebuah titik tunggal, tetapi para peneliti dapat merekonstruksi geometrinya dari polarisasi cahayanya. Secara sederhana, polarisasi adalah sebuah properti dari partikel cahaya yang, dalam kasus tertentu, memungkinkan para peneliti untuk menyimpulkan bentuk bintang atau supernova yang memancarkan cahaya tersebut.
Berbentuk Zaitun
Tim menemukan bahwa ledakan awalnya berbentuk seperti zaitun, dan saat materi tersebut merambat ke luar dan menghantam materi di sekitar bintang, ia menjadi pipih tetapi mempertahankan sumbu simetri yang sama. “Temuan ini menunjukkan sebuah mekanisme fisik umum yang mendorong ledakan banyak bintang masif, yang memanifestasikan simetri aksial yang terdefinisi dengan baik dan bekerja pada skala besar,” kata Yang.
Berkat hasil ini, para astronom sekarang dapat mengesampingkan sejumlah model supernova yang ada dan meningkatkan model lainnya, sehingga lebih mendekati sifat pasti dari ledakan-ledakan kuat ini.