Pasangan kosmik langka di NGC 362D membuka jendela ke masa setelah pulsar “didaur ulang”

NGC 362D—juga dikenal sebagai PSR J0103−7050D—adalah pulsar milidetik di gugus bola NGC 362. Pasangannya adalah katai putih helium bermassa sangat rendah, sekitar 0,18 kali massa Matahari. Model evolusi bintang berpasangan memperkirakan fase perpindahan materi antara keduanya berakhir sekitar 600 juta tahun lalu. 268

Temuan ini menarik karena pasangan tersebut menawarkan gambaran langka tentang sistem pulsar yang relatif belum lama melewati tahap pertukaran materi.

MeerKAT menemukan pulsarnya, Hubble mengungkap pasangannya

Pengamatan radio MeerKAT mengidentifikasi pulsar tersebut. Orbitnya yang rapat—sekitar 0,17 hari, atau kurang lebih 4,1 jam—menunjukkan bahwa ia berada dalam sistem bintang ganda. 68

Selanjutnya, para peneliti mencocokkan posisi pulsar dengan sebuah sumber cahaya dalam citra Hubble Space Telescope. Citra mendalam itu diambil menggunakan beberapa filter dan pada beberapa waktu pengamatan. Analisis terhadap cahaya sumber tersebut menunjukkan bahwa ia adalah katai putih helium bermassa sangat rendah yang masih berada pada tahap sebelum pendinginan. 2

Kedua jenis pengamatan ini saling melengkapi: data radio membantu mengungkap pulsar dan orbitnya, sementara pengamatan optik Hubble menampakkan pendamping yang redup dan membantu menentukan jenisnya. 26

Mengapa katai putih ini dianggap sangat muda?

Perkiraan usia tersebut berasal dari perbandingan sifat katai putih yang teramati dengan model evolusi bintang ganda terbaru. Hasilnya menunjukkan bahwa perpindahan materi berakhir sekitar 0,6 miliar tahun lalu. Angka ini merupakan perkiraan berdasarkan model, bukan waktu yang diamati secara langsung. 2

Massa katai putih yang rendah dan kondisinya yang belum memasuki fase pendinginan penuh menjadi bagian penting dari penafsiran tersebut. Karena itu, NGC 362D memberi astronom kesempatan untuk mempelajari sistem tak lama setelah pendampingnya menyumbangkan materi kepada bintang neutron. 2

Apakah masih ada material di sekitar katai putih?

Para peneliti mengemukakan kemungkinan bahwa material yang terlempar menjelang akhir perpindahan materi masih mengelilingi katai putih. Laporan penelitian menyebut adanya indikasi kemungkinan material di sekitar bintang, tetapi bukti yang tersedia belum memastikan keberadaannya ataupun menjelaskan komposisinya. 67

Pembedaan ini penting. Pada sebagian sistem pulsar, material terionisasi di sekitar pendamping dapat menghalangi pancaran radio yang teramati. Namun, fakta umum tersebut tidak membuktikan bahwa hal serupa terjadi pada NGC 362D. 3

Petunjuk tentang proses “daur ulang” pulsar

Dalam skenario yang dikenal sebagai pulsar recycling atau “daur ulang” pulsar, bintang neutron bertambah cepat putarannya ketika mengakresi materi dari pasangan bintangnya. Setelah perpindahan materi berhenti, pasangan itu dapat tersisa sebagai katai putih. Kombinasi pulsar milidetik dan katai putih helium di NGC 362D memberi peluang untuk mengamati tahap setelah proses tersebut dalam skala waktu yang relatif baru. 26

Pulsar milidetik juga dimanfaatkan sebagai jam kosmik yang sangat presisi. Pendamping yang masih muda memungkinkan peneliti menyelidiki sisa-sisa proses perpindahan materi, sekaligus menguji apakah material di sekitarnya mungkin memengaruhi pengamatan pulsa radio. Untuk NGC 362D, kemungkinan gangguan semacam itu masih menjadi pertanyaan terbuka, bukan masalah waktu yang sudah terbukti. 36