Ahli astrofisika telah mengamati peristiwa luar biasa setelah tabrakan dua bintang neutron—kelahiran lubang hitam yang eksplosif dan "tarian" elektron yang intens setelah tabrakan.

Penemuan ini, yang dipimpin oleh para peneliti dari Niels Bohr Institute, diterbitkan dalam Astronomy & Astrophysics dan menawarkan wawasan baru tentang kondisi ekstrem dari peristiwa kosmik ini.

Ketika dua bintang neutron bertabrakan, mereka menghasilkan ledakan dahsyat yang disebut kilonova, bola api yang bersinar seterang ratusan juta matahari.

Ledakan tersebut juga menghasilkan terciptanya unsur-unsur berat melalui peluruhan radioaktif materi yang dikeluarkan dari bintang-bintang, yang melepaskan sejumlah besar energi.

Dengan memeriksa cahaya dari kilonova, para ilmuwan dapat mengukur suhu dan perilaku partikel, yang menandai pertama kalinya sifat mikroskopis diamati dalam tabrakan bintang neutron.

Untuk menangkap gambaran lengkap kilonova, teleskop dari seluruh dunia, termasuk di Australia, Afrika Selatan, dan Teleskop Luar Angkasa Hubble, digunakan untuk mengamati peristiwa tersebut.

Setiap teleskop hanya dapat menangkap sebagian kecil ledakan karena rotasi Bumi, tetapi dengan menggabungkan semua data, para peneliti dapat menyusun peristiwa tersebut secara terperinci.

"Data gabungan memberi tahu kita lebih banyak daripada yang dapat dilakukan oleh pengamatan tunggal," jelas Albert Sneppen, mahasiswa Ph.D. di Institut Niels Bohr dan peneliti utama.

Suhu setelah tabrakan itu sangat tinggi—sekitar seribu kali lebih panas daripada inti matahari, mirip dengan suhu alam semesta beberapa detik setelah Big Bang.

Pada suhu ini, elektron tidak terikat pada atom tetapi bergerak bebas dalam plasma panas terionisasi, menciptakan apa yang oleh para ilmuwan disebut "tarian" elektron.

Saat ledakan mendingin selama beberapa menit, jam, dan hari, elektron secara bertahap menempel pada inti atom untuk membentuk atom, seperti halnya alam semesta awal yang mendingin dan memungkinkan terbentuknya atom pertama.

Para peneliti menemukan "sidik jari" unsur-unsur berat strontium dan yttrium dalam ledakan tersebut, yang menunjukkan bahwa tabrakan tersebut memang merupakan sumber unsur-unsur berat tersebut.

Penemuan ini dapat membantu menjelaskan asal usul banyak unsur lain yang lebih berat daripada besi, yang telah lama diperkirakan oleh para ilmuwan berasal dari peristiwa kosmik ekstrem tersebut.

Saat materi dari ledakan tersebut mengembang dengan cepat, cahaya membutuhkan waktu berjam-jam untuk melintasi bola api besar tersebut.

Dengan mengamati cahaya dari berbagai bagian ledakan, para ilmuwan dapat melihat tahap-tahap pendinginan dan pembentukan atom di berbagai area kilonova.

Pemandangan unik ini memungkinkan mereka untuk menyaksikan pembentukan atom dari "sebelum" hingga "sesudah" saat ledakan berlangsung.

Rasmus Damgaard, salah satu penulis dan mahasiswa Ph.D. di Cosmic DAWN Center, membandingkannya dengan mengamati "radiasi latar belakang kosmik" yang memberi kita cahaya paling awal dari alam semesta.

Namun, dalam kasus ini, kita menyaksikan proses tersebut terjadi secara langsung, dari kejauhan.

Penemuan ini menawarkan pandangan langka tentang terciptanya unsur-unsur berat dan membantu menjawab pertanyaan lama tentang bagaimana unsur-unsur di alam semesta terbentuk. (kpo)