Teleskop Chandra Mendokumentasikan Dua Supernova dalam Gerakan (Lambat)

““Ke masa lalu tidak pernah mati,” seperti yang pernah ditulis oleh William Faulkner. “Bahkan belum terjadi.” Tidak ada yang tahu lebih baik daripada para astronom. Semua yang pernah terjadi dalam sejarah alam semesta telah meninggalkan jejak di langit; dengan teknologi yang tepat, sebagian besar sekarang bisa didekripsi.

Selama seperempat abad terakhir, Observatorium Chandra sinar-X NASA telah merekam hasil ledakan supernova yang kuat yang terjadi ratusan tahun yang lalu, jauh di luar angkasa. Pada musim semi ini, para astronom yang mengoperasikan Chandra menggabungkan gambar sinar-Xnya menjadi video yang mendokumentasikan evolusi dua landmark astrofisika: Nebula Crab, di rasi bintang Taurus, dan Cassiopeia A, gelembung gas dan pusat kebisingan radio di rasi bintang Cassiopeia.

Video-video itu menunjukkan pita-pita yang berputar dan mengambang dari sisa bintang yang dicampur oleh gelombang kejut dan disinari oleh radiasi dari inti padat yang berputar yang ditinggalkan.

Video-video itu dibuat untuk merayakan ulang tahun ke-25 observatorium, yang diluncurkan ke luar angkasa pada tahun 1999 dan telah menjadi tulang punggung kosmologi dan astrofisika sejak saat itu.

Ulang tahun ini datang pada saat yang mengharukan. Awal tahun ini NASA mengusulkan pemotongan dana operasional Chandra. Lebih dari 700 astronom menandatangani surat protes dan membuat situs web meminta agen tersebut untuk berubah pikiran. Anggota kongres federal dari Massachusetts juga bergabung dalam protes tersebut.

Baru-baru ini keadaan sudah mulai membaik. Pada bulan Juli, draf RUU alokasi anggaran untuk anggaran NASA tahun 2025 menyatakan dukungan terhadap operasi berkelanjutan Chandra, “yang terus memberikan penemuan yang membahas berbagai hal di bidang astrofisika.”

Chandra adalah salah satu dari empat “Observatorium Besar” yang diluncurkan oleh NASA pada tahun 1990-an. Yang lainnya adalah Observatorium Gamma Ray Compton dan Teleskop Luar Angkasa Spitzer, keduanya sudah dimatikan sejak itu, dan Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang tetap beroperasi.

Tugas Chandra adalah mengamati kosmos dengan kacamata sinar-X dan mempelajari fenomena terpanas dan paling bengisnya, seperti lubang hitam, bintang-bintang meledak, dan gas intergalaksi yang menyala-panas. Karena sinar-X diblokir oleh atmosfer Bumi, peristiwa astrofisika ini hanya bisa dipelajari dari luar angkasa. Chandra adalah anak impian Riccardo Giacconi, seorang fisikawan yang menjadi perintis bidang astronomi sinar-X dan memenangkan Nobel Fisika pada tahun 2002.

Para astronom sekarang memiliki pandangan multispektral tentang beberapa peristiwa aneh di alam semesta berkat Chandra, Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang melihat cahaya terlihat biasa, dan Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang melihat cahaya inframerah.

Pada tahun 2003, astronom yang menggunakan Chandra menemukan lubang hitam yang menyanyi dan secara periodik mengeluarkan gelembung di dalam gas panas yang meliputi sebuah gugus galaksi sekitar 250 juta tahun cahaya jauhnya. Aktivitas ini menghasilkan gelombang suara — nada B flat abadi yang disuarakan ke plasma antargalaksi.

Pengamatan sinar-X Chandra juga telah mengungkapkan bahwa serpihan-serpihan cahaya enigmatik di alam semesta awal, yang awalnya terdeteksi oleh teleskop Webb, sebenarnya adalah kuasar — galaksi-galaksi muda yang berisi lubang hitam supermasif. Temuan itu membuat beberapa astrofisikawan mempertimbangkan kembali gagasan mereka tentang bagaimana dan kapan lubang hitam raksasa terbentuk.

Pada bulan Juni, para ilmuwan Chandra mengumumkan penemuan lubang hitam dengan massa 80 juta matahari yang sedang menimbulkan keributan ketika semesta hanya berusia setengah miliar tahun. Para ilmuwan tidak bisa menjelaskan bagaimana lubang hitam itu bisa menjadi begitu besar begitu cepat.

Chandra juga telah lama melacak bintang-bintang meledak.

Nebula Crab diciptakan pada tahun 1054 dalam ledakan yang terlihat oleh astronom Cina dan Jepang dan dicatat dalam piktograf suku asli Amerika. Nebula ini memiliki salah satu pulsar yang pertama kali diketahui — bintang neutron berputar yang memancarkan energi radio 30 kali per detik seperti balok mercusuar supercepat.

Cassiopeia A, yang terletak sekitar 11.000 tahun cahaya dari Bumi, adalah sisa dari bintang yang meledak sebagai supernova sekitar 340 tahun yang lalu. Tidak ada yang tampaknya mengamati saat itu, tetapi para astronom baru-baru ini menunjukkan titik terang di tengahnya, bintang neutron padat yang merupakan inti sisa yang sudah dihancurkan dari bintang asli.

Seperti yang ditunjukkan film-film jeda waktu Chandra, bintang-bintang ini masih meledak, dalam artian tertentu. Unsur-unsur baru seperti besi, oksigen, kalsium, dan silikon masih terus dilepaskan ke luar angkasa untuk menyuburkan generasi berikutnya dari bintang. Rantai-rantai ledakan supernova telah berfungsi sebagai pabrik termal nuklir selama sejarah kosmos, secara progresif mengubah alam semesta bayi yang sederhana dari hidrogen dan helium menjadi campuran yang lebih kompleks dari unsur-unsur yang lebih berat yang diperlukan bagi kehidupan seperti yang kita kenal. Masa lalu terus beraksi, di sel-sel kita maupun di langit.”