Jenis supernova yang baru ditemukan menjelaskan tontonan surgawi 1.000 tahun yang lalu

Ini adalah salah satu pengalaman terbaik dan pencapaian sains ketika teori yang dikembangkan oleh pikiran cerdas akhirnya dapat didukung oleh pengamatan dalam praktik. Penemuan Gravitationwellen adalah contoh yang sempurna.

Hal serupa terjadi lagi sekarang. Teori yang pertama kali diajukan pada tahun 1980 bahwa harus ada supernova penangkap elektron bukan lagi teori yang tidak terbukti. Sebuah tim global yang dipimpin oleh University of California di Santa Barbara telah mengkonfirmasi keberadaan jenis supernova yang sulit dipahami ini.

Supernova adalah ujung ledakan dari bintang masif. Untuk waktu yang singkat, luminositasnya meningkat jutaan hingga miliaran kali selama ledakan.

Sejauh ini ada dua jenis utama:
1.) Supernova termonuklir yang terjadi ketika katai putih (hingga delapan massa matahari) telah memperoleh materi dalam sistem bintang biner.
2.) Supernova runtuh inti, yang terjadi ketika bintang yang sangat masif (lebih dari sepuluh massa matahari) kehabisan bahan bakar dan inti besinya runtuh, menciptakan lubang hitam atau bintang neutron.

Supernova penangkap elektron, bisa dikatakan, berada di antara keduanya. Karena itu terjadi pada bintang yang lebih berat dari katai putih, tetapi lebih ringan dari inti bintang supernova yang runtuh.

Sementara gravitasi masih mencoba untuk menghancurkan bintang, apa yang membuat sebagian besar bintang tidak runtuh adalah fusi yang sedang berlangsung atau (dalam inti di mana fusi telah berhenti) fakta bahwa atom tidak dapat dikemas lebih erat.

Dalam supernova penangkap elektron, beberapa elektron dalam inti oksigen-neon-magnesium dihancurkan dalam inti atomnya dalam proses yang disebut penangkapan elektron. Inti bintang berubah bentuk dan runtuh karena beratnya sendiri. Supernova penangkap elektron dimulai. Jika bintang sedikit lebih berat, elemen inti dapat bergabung menjadi elemen yang lebih berat, yang akan memperpanjang umurnya.

Jadi, bintang itu tidak cukup ringan untuk mencegah intinya runtuh, juga tidak cukup berat untuk memperpanjang umurnya dan kemudian mati dengan cara lain.

Begitu banyak teori yang dikemukakan oleh Ken’ichi Nomoto dari Universitas Tokyo dan yang lainnya dari tahun 1980 dan seterusnya. Selama beberapa dekade, lebih banyak prediksi teoretis telah dibuat tentang sifat-sifat yang harus dicari dalam supernova penangkap elektron, dan bintang pendahulunya. Bintang-bintang harus memiliki banyak massa (sekitar tujuh hingga sembilan setengah massa matahari), kehilangan banyak sebelum meledak, dan massa di dekat bintang yang sekarat ini harus memiliki komposisi kimia yang tidak biasa. Kemudian supernova, yaitu ledakan, harus lemah, memiliki sedikit kejatuhan radioaktif, dan memiliki elemen kaya neutron di intinya.

Untuk dapat membuktikan teori ini, seseorang harus menemukan supernova yang bintang pendahulunya juga memiliki gambar yang dapat dievaluasi. Rekaman lama yang dibuat oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble telah membantu di sini.

Para penulis meninjau semua data yang diterbitkan dan menemukan bahwa sementara beberapa supernova baru-baru ini menunjukkan beberapa indikator yang diprediksi untuk supernova penangkap elektron, hanya satu supernova yang memenuhi enam persyaratan.

Ini adalah supernova “SN 2018zd” yang diamati sekitar tiga tahun lalu di galaksi NGC 2146 (di konstelasi Jerapah).

Penemuan baru ini juga mengungkap beberapa rahasia supernova paling terkenal dalam sejarah. Pada 1054, sebuah supernova terjadi di Bima Sakti yang menurut catatan Cina dan Jepang, sangat terang sehingga bisa dilihat selama 23 hari di siang hari dan hampir dua tahun di malam hari.

Dari sana lahirlah Nebula Kepiting, yang tidak mendapatkan namanya karena ditemukan di konstelasi Cancer. Nebula dapat dilihat (tetapi hanya melalui teleskop) di konstelasi Taurus. Namun, bentuknya mengingatkan salah satu pengamat paling awal, Lord Rosse, tentang kanker pada abad ke-19.

Nebula Kepiting ini telah dipelajari secara detail. Secara teori, itu adalah kandidat terbaik untuk supernova penangkap elektron sejauh ini, tetapi status ini tidak pasti, juga karena ledakannya diamati hampir seribu tahun yang lalu.

Hasil studi baru secara dramatis meningkatkan kemungkinan bahwa “SN 1054” bersejarah adalah supernova penangkap elektron. Ini juga menjelaskan mengapa supernova ini relatif terang dibandingkan dengan model teoretis: luminositasnya mungkin ditingkatkan secara artifisial oleh ejeksi supernova yang bertabrakan dengan materi yang telah ditolak bintang sebelumnya. Seperti yang terjadi sekarang dengan “SN 2018zd”.

Ken’ichi Nomoto dari Universitas Tokyo sekarang melihat teorinya, yang sekarang sudah cukup tua, sebagaimana dikonfirmasi.