Ilmuwan Memperkirakan Tabrakan Bintang Neutron Menghasilkan Lebih Banyak Emas

BOSTON - Tabrakan dua bintang neutron mungkin menghasilkan lebih banyak unsur berat alam semesta daripada tumbukan serupa, antara lubang hitam dan bintang neutron. Para ilmuwan terus meneliti asal-usul kosmik dari unsur-unsur yang lebih berat dari besi karena proses terbentuknya unsur-unsur kosmik ini masih misterius.

Pada tahun 2017, satu kelahiran unsur kosmik terungkap ketika dua bintang mati yang kaya neutron bertabrakan dan memuntahkan emas, platinum, dan elemen besar lainnya (SN: 16/10/17). (Baca juga; Ilmuwan Temukan Bukti Keberadaan Planet di Luar Galaksi Bima Sakti )

Beberapa tahun kemudian, ketika terjadi tabrakan bintang neutron lain dan lubang hitam. Kejadian ini membuat para ilmuwan bertanya-tanya jenis tabrakan kosmik mana yang lebih produktif untuk pembentukan suatu elemen besar (SN: 29/6/21).

Sekarang, mereka punya jawaban. Para ilmuwan dalam Astrophysical Journal Letters pada 25 Oktober 2021 menuliskan laporan yang mengejutkan terkait tabrakan dua bintang neutron. Untuk membentuk elemen berat setelah terjadi tumbukan, material bintang neutron harus terlempar ke luar angkasa.

Kemudian melalui serangkaian reaksi nuklir yang disebut proses-r dapat mengubah material tersebut menjadi elemen berat (SN: 22/4/16). Proses-r adalah sebuah proses nukleosintesis, yang terjadi pada supernova yang mengalami keruntuhan inti sehingga terbentuk hampir separo inti atom yang kaya akan neutron, yaitu logam berat.

Berapa banyak material yang lolos ke luar angkasa, jika ada, bergantung pada berbagai faktor. Misalnya, dalam tabrakan bintang neutron dan lubang hitam, maka lubang hitam harus relatif kecil. “Atau tidak ada harapan sama sekali. Ini akan segera menelan bintang neutron, tanpa mengeluarkan apa pun,” kata astrofisikawan Hsin-Yu Chen dari MIT.

Chen dan rekan-rekan ilmuwan mempertimbangkan berbagai kemungkinan untuk tumbukan bintang neutron dan lubang hitam, seperti distribusi massa dan seberapa cepat berputarnya. Tim kemudian menghitung massa yang dikeluarkan oleh setiap jenis tabrakan di bawah kondisi yang bervariasi tersebut. (Baca juga;Planet Pertama di Luar Galaksi Bima Sakti dengan Ukuran Setara Saturnus Ditemukan)

Dalam kebanyakan skenario, penggabungan bintang neutron-lubang hitam menghasilkan jumlah elemen berat yang lebih kecil daripada duo bintang neutron. Dalam satu kasus hanya sekitar seperseratus jumlahnya.