Bintang neutron adalah objek terpadat di alam semesta, lebih besar dari massa matahari, tetapi terkondensasi menjadi bola yang relatif kecil.
Seberapa besar bintang neutron? Perkiraan sebelumnya radius berkisar dari delapan hingga enam belas kilometer. Ahli astrofisika di Universitas Goethe di Frankfurt (Jerman) telah mampu menentukan ukuran bintang neutron hingga dalam jarak 1,5 kilometer menggunakan pendekatan statistik canggih berdasarkan pengukuran gelombang gravitasi. Laporan para peneliti disajikan dalam Physical Review Letters.
Bintang neutron adalah objek terpadat di alam semesta, dengan massa lebih besar dari Matahari, tetapi terkondensasi menjadi bola yang relatif kecil. Selama lebih dari 40 tahun, ukuran bintang neutron telah menjadi Cawan Suci fisika nuklir, yang penemuannya akan memberikan informasi penting tentang perilaku dasar kerapatan nuklir.
Data tentang deteksi gelombang gravitasi dari penggabungan bintang neutron (GW170817) memberikan kontribusi penting untuk memecahkan teka-teki ini. Pada akhir 2017, Profesor Luciano Rezzolla, bersama dengan murid-muridnya Elias Most dan Lucas Weich, telah menggunakannya untuk menjawab pertanyaan lama tentang massa maksimum yang dapat dimiliki bintang neutron sebelum jatuh ke dalam lubang hitam. Setelah hasil penting pertama, tim yang sama, dengan bantuan Profesor Jurgen Schaffner-Belich, menetapkan batas yang lebih ketat pada ukuran bintang neutron.
Representasi artistik dari tabrakan bintang neutron yang menghasilkan gelombang gravitasi. Kredit: Lembaga Carnegie untuk Sains.
Intinya adalah bahwa persamaan keadaan yang mendeskripsikan materi di dalam bintang neutron tidak diketahui. Fisikawan telah memilih metode statistik untuk menentukan ukuran bintang neutron dalam batas sempit. Mereka menghitung lebih dari dua miliar model teoritis dengan menyelesaikan persamaan Einstein untuk mereka, dan menggabungkan kumpulan data besar ini dengan batasan deteksi gelombang gravitasi GW170817.
Hasilnya, para peneliti menentukan radius bintang neutron yang khas dalam jarak 1,5 kilometer: berkisar antara 12 hingga 13,5 kilometer, yang selanjutnya dapat disempurnakan dengan deteksi gelombang gravitasi di masa depan.
“Namun, masalahnya mungkin memiliki lebih dari satu solusi,” komentar Jurgen Schaffner-Belich. Ada kemungkinan bahwa pada kepadatan sangat tinggi, zat secara dramatis mengubah sifat-sifatnya dan mendekati apa yang disebut "transisi fase". Ini mirip dengan apa yang terjadi pada air ketika membeku dan berubah dari cair menjadi padat. Dalam kasus bintang neutron, transisi ini mungkin mengubah materi biasa menjadi materi "quark", menciptakan bintang yang memiliki massa yang sama dengan "kembarannya", bintang neutron, tetapi jauh lebih kecil dan karenanya lebih kompak.
Video promosi:
Meskipun tidak ada bukti keberadaannya, mereka mungkin solusi yang masuk akal, dan para peneliti Frankfurt mempertimbangkan kemungkinan ini, meskipun ada komplikasi tambahan. Upaya itu membuahkan hasil: bintang kembar secara statistik tidak mungkin. Ini adalah temuan penting yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengesampingkan keberadaan objek yang sangat kompak ini. Pengamatan gelombang gravitasi di masa depan akan mengungkap jika bintang neutron memiliki kembaran eksotis.
