Beberapa bintang meledak karena alasan yang sulit kita pahami.
Penelitian baru menunjukkan bahwa ada penyusup tak terlihat yang menarik pelatuknya.
Sebuah tim internasional telah menemukan bahwa lubang hitam primordial (PBH) dapat memicu bintang katai putih. Mekanisme ini mengubah supernova Tipe Ia standar menjadi sesuatu yang berbeda. Atau mungkin sesuatu yang familier, dipicu oleh hal yang tidak terduga.
Temuan ini, yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal, menawarkan solusi terhadap misteri kimia yang masih ada. Komposisi Bima Sakti tidak sesuai dengan model standar. Kecuali jika lubang hitam hantu ini terlibat.
Apa itu Lubang Hitam Purba?
Mereka bukanlah jenis yang Anda temukan di ujung galaksi.
PBH adalah sisa-sisa hipotetis dari alam semesta awal. Mereka terbentuk dari fluktuasi materi selama inflasi kosmik, tak lama setelah Big Bang.
Para ilmuwan menganggapnya sebagai kandidat materi gelap. Benda gaib yang membentuk 90% massa di alam semesta. Kami tidak dapat melihatnya. Tapi kami tahu mereka mungkin ada di sana.
Dan mereka mungkin sedang melewati bintang-bintang saat ini.
Ketika PBH melintasi ruang angkasa, ia dapat melewati sebuah bintang. Gravitasi menciptakan gaya pasang surut yang kuat. Dalam kasus katai putih—mayat bintang bermassa rendah yang padat dan seukuran Bumi—kekuatan ini bisa menjadi bencana besar.
Tekanannya melonjak. Fusi nuklir menyala secara tidak terkendali. Ledakan. Supernova Tipe Ia.
Memeriksa Jejak Bahan Kimia
Shing-Chi Leung memimpin penyelidikan ini. Dia adalah asisten profesor di SUNY Polytechnice Institute dan ilmuwan asosiasi tamu di Institut Kavli untuk Fisika dan Matematika Alam Semesta. Dia bekerja dengan Ken’ichi Nomoto, Alexander Kusenko, dan Tomoharu Suzuki.
Mereka tidak hanya berteori. Mereka membandingkan model dengan kenyataan.
Supernova manakah yang cocok dengan profil ini?
Tim mengamati sisa-sisa seperti Tycho, Kepler, dan 3G 397. Mereka mempelajari ledakan di sekitar, termasuk SN 2011fe SN 2012cg, dan peristiwa yang lebih tua.
Hasilnya sangat mengejutkan. Ledakan yang dipicu PBH sangat mirip dengan supernova Tipe Ia standar dalam hal cahaya dan gerak. Itu menjadi masalah bagi para pengamat. Bagaimana kita membedakannya?
Dengan melihat sisa makanan.
Para peneliti menganalisis kelimpahan bahan kimia di sisa-sisa ini dan di seluruh galaksi. Mereka fokus pada isotop radioaktif seperti Ni-56 dan Ni-56, ditambah unsur stabil seperti Mn dan Ni.
“Pekerjaan kami menunjukkan bahwa beberapa supernova di langit mungkin disebabkan oleh PBH… mereka meninggalkan banyak petunjuk menarik di alam.”
— Shing-Chi Leung
Isotop ini bertindak sebagai pelacak. Mereka mengungkap massa dan sifat logam dari katai putih yang meledak. Metalisitas di sini berarti jumlah unsur berat yang ada saat bintang terbentuk. Itu sebuah jam. Sebuah cara untuk menelusuri sejarah kosmik.
Bahan Galaksi yang Hilang
Di sinilah hal ini menjadi lebih spesifik.
Pola pengayaan kimiawi Bima Sakti tidak masuk akal hanya dengan model standar saja. Bintang-bintang menunjukkan tren kelimpahan yang tidak dapat dijelaskan oleh tingkat supernova konvensional.
Namun ketika para peneliti memodelkan pecahan bukan nol dari supernova Tipe Ia yang dipicu oleh PBH, perhitungannya berhasil.
Kimia galaksi akhirnya selaras.
Sebagian dari ledakan bintang ini pasti disebabkan oleh benda-benda tak kasat mata tersebut. Meskipun kita tidak dapat melihat lubang hitam itu sendiri, dampaknya terlihat pada bintang-bintang.
Mengapa Ini Penting
Ini bukan hanya tentang memperbaiki ketidakseimbangan kimiawi. Ini tentang memperluas pandangan kita tentang alam semesta.
Jika PBH memang ada—dan penelitian ini memperkuat kasus tersebut—mereka bukan sekadar materi gelap. Mereka adalah peserta aktif dalam evolusi kosmik. Mereka membentuk susunan kimiawi galaksi. Mereka mempengaruhi bintang mana yang bertahan dan mana yang meledak.
Tim berencana menggali lebih dalam. Selanjutnya, mereka ingin memahami bagaimana peristiwa yang dipicu oleh PBH mempengaruhi populasi supernova secara keseluruhan. Berapa tarif gabungannya? Seberapa sering hal ini terjadi dibandingkan dengan model standar?
Kami masih belum memiliki deteksi langsung. Kami menyimpulkan kehadiran mereka dari bekas luka yang mereka tinggalkan pada bintang-bintang yang sekarat.
Tapi bekas luka itu nyata. Sidik jari kimiawi tidak berbohong.
Di suatu tempat di luar sana, sebuah lubang hitam melayang menembus kegelapan. Melewati katai putih. Menunggu untuk memicu percikan yang akan menerangi galaksi.
Kami baru belajar membaca asap.
