Pertama Kali, Elemen Berat Terdeteksi Terbentuk Merger Bintang Neutron

CALIFORNIA, iNews.id - Para astronom mengidentifikasi elemen yang baru terbentuk dalam kilonova Bintang Neutron. Elemen yang berhasil diidentifikasi itu adalah Strontium.

Pendeteksian mengungkapkan tumbukan bintang neutron benar-benar menyediakan kondisi menciptakan elemen-elemen yang lebih berat dibanding besi. 

Pada Agustus 2017, saat umat manusia menangkap tabrakan bintang neutron pertama kali melalui kombinasi keberuntungan, kecerdikan, dan antusiasme. Data menunjukkan sesuatu yang sudah diduga oleh para astronom yakni peristiwa energik ini menghasilkan logam yang lebih berat seperti emas, uranium, dan platinum. 

Meskipun analisis spektral merger, GW 170817, menunjukkan fitur penyerapan yang konsisten dengan produksi elemen-elemen berat, sebenarnya mengindentifikasi satu elemen terbukti sedikit lebih rumit. Karena kerumitan spektrum dan pemahaman manusia yang terbatas mengenai penggabungan kilonovas bintang neutron. 

Kini, tim astronom internasional telah menganalisis kembali spektra yang diambil oleh instrumen X-Shooter pada Very Large Telescope, dan menemukan fitur penyerapan yang terkait dengan strontium.

"Ini adalah tahap terakhir dari pengejaran selama puluhan tahun untuk menemukan asal usul unsur-unsur itu. Kita tahu sekarang proses yang menciptakan unsur-unsur itu kebanyakan terjadi di bintang-bintang biasa, dalam ledakan supernova, atau dilapisan terluar bintang-bintang tua. Tapi, sekarang kita tidak tahu lokasi proses terakhir, yang dikenal sebagai penangkapan neutron cepat, yang menciptakan elemen lebih berat dalam tabel periodik," kata ahli astrofisika Darach Watson dari Universitas Kopenhagen, Denmark. 

Diketahui, pada masa awal semesta ini elemen paling ringan, hidrogen dan helium, terbentuk relatif cepat. Untuk sementara, cukup banyak yang ada sampai gravitasi mulai menyatukan materi untuk menciptakan bintang. 

Dalam inti mereka, bintang-bintang ini menyatukan hidrogen ke helium. Lalu helium ke karbon dan sebagainya, dengan bintang-bintang yang relatif lebih masif mampu memadukan inti hingga besi. 

Dikutip dari Science Alert, Jumat (25/10/2019), tapi, besi, elemen ke-26 pada tabel periodik, adalah tempat dia berhenti. Sebab, tidak ada energi yang dapat diekstrasi dari perpaduannya. 

Guna meningkatkannya, diperlukan proses pengangkatan neutron yang cepat atau r-process. Sebuah ledakan yang sangat energik dapat menghasilkan serangkaian reaksi nuklir di mana inti atom bertabrakan dengan neutron untuk mensintesis elemen yang lebih berat dibanding besi. 

Reaksi cukup cepat sehingga peluruhan radioaktif tidak memiliki kesempatan untuk terjadi sebelum lebih banyak neutron ditambahkan ke dalam nukleus. Artinya, hal itu perlu terjadi di mana ada banyak neutron bebas yang mengambang, seperti supernova di akhir kehidupan bintang masif atau kilonova yang dihasilkan oleh tabrakan bintang-bintang neutron. 

Dan GW 170817 benar-benar meledak. Akibatnya, cangkang material meluas ke luar pada 20 hingga 30 persen dari kecepatan cahaya, dan sebagian besar material diperkirakan terdiri atas elemen-elemen yang baru terbentuk. Elemen dapat menyerap panjang gelombang cahaya tertentu. 

Jadi, saat para ilmuwan melihat spektrum panjang gelombang, mereka dapat melihat seberapa panjang gelombang yang telah diserap dan menghubungkannya ke elemen tertentu. 

"Kami sebenarnya datang dari gagasan kami mungkin melihat strontium cukup cepat setelah event. Namun, menunjukkan ini terbukti kasusnya ternyata sangat sulit. Kesulitan ini disebabkan oleh pengetahuan kita yang tidak lengkap mengenai penampilan spektral unsur-unsur yang lebih berat dalam tabel periodik," ujar astrofisikawan Jonatan Selsing dari Universitas Copenhagen.

Para peneliti memodelkan spektra yang diamati, dan mempelajari spektra sintetis untuk mencoba dan mendapatkan pemahaman yang lebih dalam mengenai unsur-unsur yang dihasilkan. Fitur penyerapan mencolok yang mereka amati pada panjang gelombang 350 dan 850nm dalam data X-Shooter, kata mereka, konsisten dengan sekitar lima kali nilai massa Bumi dari strontium, elemen ke-38 pada tabel periodik. 

Editor: Dani M Dahwilani