Terdapat fenomena misterius di mana sinyal radio kuat tiba secara periodik dari luar angkasa, namun sumbernya tetap tidak diketahui sama sekali. Dikenal sebagai “transien radio periode panjang” (LPT), fenomena ini diamati sebagai ledakan radio yang berulang dalam rentang waktu beberapa menit hingga beberapa jam. Hanya sekitar selusin contoh yang telah ditemukan di dalam Bima Sakti, dan sifat fisiknya telah lama menjadi misteri.
Penelitian sebelumnya mengindikasikan bahwa kandidat sumber LPT mencakup bintang neutron yang dikenal sebagai magnetar, yang berotasi sangat lambat, serta sistem biner yang terdiri dari katai putih dengan bintang pendamping. Namun, hipotesis magnetar menghadapi kendala karena bertentangan dengan model teoretis yang ada.
Di sisi lain, meskipun beberapa kasus yang mengindikasikan kaitannya dengan biner katai putih telah dilaporkan, belum ada kasus di mana proses akresi dikonfirmasi secara langsung terjadi.
Dengan latar belakang ini, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Universitas Sydney di Australia melakukan survei langit menggunakan teleskop radio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) dan mengungkap sifat sejati dari objek misterius bernama ASKAP J174508.9-505149. Hasil observasi ini disebut sebagai bukti terkuat hingga saat ini yang menunjukkan LPT sebagai salah satu sumber fenomena tersebut.
“Untuk pertama kalinya kami berhasil menentukan asal mula sinyal-sinyal ini,” ujar Kovi Rose, seorang mahasiswa doktoral di Sekolah Fisika Universitas Sydney dan Organisasi Riset Ilmiah dan Industri Persemakmuran, dalam sebuah siaran pers. “Kami telah mampu menunjukkan bahwa sumber dari salah satu transien ini berasal dari katai putih yang secara aktif menarik materi dari bintang pendamping.” Mengenai sinar-X, data dari satelit observasi Einstein Probe milik Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok menunjukan radiasi dengan periode sekitar 1,32 jam. Menurut para peneliti, amplitudo flukuasi sinar-X yang besar mengindikasikan bahwa laju akresi menuju katai putih kemungkinan berubah seiring waktu.
Sebuah Katai Putih dan Bintang Pendamping
Rose dan tim penelitinya mengonfirmasi melalui observasi spektroskopi bahwa ASKAP J1745-5051 memancarkan garis emisi hidrogen (deret Balmer) dan garis emisi helium (HeI dan HeII). Secara khusus, garis emisi HeII yang kuat dikenal sebagai ciri optik khas dari “variabel kataklikmagnetik”.
Variabel kataklikm adalah istilah umum untuk sistem biner dekat di mana katai putih mengakresi materi dari bintang pendamping. Di antara sistem ini, katai putih yang memiliki medan magnet kuat dan gas terakresi di sepanjang garis medan magnet disebut “variabel kataklikmagnetik”.
Lebih lanjut, analisis kecepatan radial dari garis emisi deret Balmer mengungkapkan bahwa periode orbit sistem biner ini adalah sekitar 1,368 jam, yang diketahui sesuai dengan periode pengulangan denyut radio, yaitu sekitar 1,345 jam. Selain itu, berdasarkan periode orbit, massa bintang pendamping diperkirakan sekitar 0,096 kali massa matahari, dan radiusnya sekitar 0,13 kali radius matahari, yang menunjukan bahwa bintang tersebut adalah katai merah kelas M6.
Dengan kata lain, ASKAP J1745-5051 adalah sistem biner di mana katai putih dan katai merah saling mengorbit dalam jarak yang sangat dekat. Katai putih merupakan sisa bintang berdensitas tinggi yang telah mencapai akhir hidupnya; ukurannya kira-kir besar seperti Bumi, namun massanya sebanding dengan matahari. Pendampingnya, yaitu katai merah, berukuran lebih besar tetapi kurang padat, dengan massa hanya sekitar sepersepuluh massa matahari. Kedua bintang tersebut saling mengorbit dalam waktu singkat, sedikit lebih dari satu jam.
Misteri Ganda yang Terungkap oleh Gelombang Radio dan Sinar-X
Observasi ini telah mengungkapkan bahwa ledakan radio dan emisi sinar-X dihasilkan oleh mekanisme yang berbeda. Ketika katai putih mengakresi gas dari bintang pendampingnya, gas tersebut dipanaskan dan memancarkan sinar-X. Pada saatv yang sama, ledakan radio kuat terjadi di wilayah di mana medan magnet kedua bintang berinteraksi. Namun, karena puncak emisi radio dan sinar-X tidak bersamaan, diyakini bahwa keduanya dihasilkan di lokasi yang berbeda dalam sistem tersebut.