Bintang neutron adalah hantu jahat dari bintang raksasa: inti panas materi eksotis yang tersisa dari supernova. Seperti termos yang diisi dengan sup mie panas, butuh waktu ribuan tahun untuk mendinginkannya. Tapi sekarang para peneliti berpikir mereka tahu bagaimana bintang-bintang ini melakukannya: dengan seporsi besar pasta.
Tidak, mayat bintang yang terlalu padat ini tidak diisi dengan spageti. Sebaliknya, bintang neutron mendingin, melepaskan partikel halus yang dikenal sebagai neutrino. Dan penelitian baru menunjukkan bahwa mereka menyelesaikan tugas ini berkat jenis materi peralihan yang dikenal sebagai pasta nuklir, bahan bergelombang, melingkar di mana atom hampir, tetapi tidak cukup, bercampur satu sama lain. Struktur pasta nuklir ini menciptakan daerah berdensitas rendah di dalam bintang, memungkinkan neutrino dan panas keluar.
Satu sendok teh materi yang dikumpulkan dari permukaan bintang neutron akan berbobot miliaran ton, lebih dari semua orang di Bumi jika digabungkan. Kepadatan seperti itu membantunya mempertahankan panas dengan sangat baik. Dan sementara Matahari kita, yang dianggap sebagai katai kuning, memancarkan sebagian besar panasnya sebagai cahaya, partikel cahaya yang dihasilkan di dalam bintang neutron jarang naik ke permukaan untuk melarikan diri. Namun, bintang-bintang kekerasan ini - masing-masing seukuran kota Amerika - akhirnya tenang, terutama dengan melepaskan neutrino.
"Pasta adalah sesuatu antara materi nuklir dan materi biasa," kata rekan penulis studi Charles Horowitz, seorang fisikawan di University of Illinois. "Jika Anda mulai menekan materi dengan sangat, sangat keras menjadi bintang neutron, inti akan semakin dekat dan akhirnya mulai bertabrakan," kata Horowitz kepada Live Science. "Dan ketika mereka mulai bertabrakan, hal-hal aneh terjadi."
Pada titik tertentu, tekanan naik begitu tinggi sehingga struktur materi biasa benar-benar runtuh menjadi kaldu nuklir yang tidak terdiferensiasi. Tapi sebelum itu terjadi, ada area pasta.
Para ilmuwan telah mengetahui selama sebagian besar dekade terakhir bahwa pasta ini berada di dalam bintang neutron, tepat di bawah kerak mereka di wilayah di mana materi biasa berubah menjadi materi nuklir yang aneh dan kurang dipahami. Dan mereka juga tahu bahwa emisi neutrino membantu mendinginkan bintang neutron. Penelitian baru menunjukkan bagaimana pasta membantu menangkal neutrino.
Rumus dasar pembentukan neutrino dalam bintang neutron sederhana: neutron meluruh, berubah menjadi proton yang sedikit lebih ringan dengan energi rendah dan neutrino ultraringan. Ini adalah proses sederhana yang diketahui terjadi di suatu tempat di luar angkasa, termasuk Matahari kita. Tetapi agar resep ini berhasil, kondisi yang tepat harus ada. Dan di bintang neutron, kondisinya tidak terlihat seperti itu. Para peneliti menunjukkan bahwa emisi neutrino dari pasta nuklir mungkin jauh lebih efisien daripada emisi neutrino dari inti bintang neutron. Ini berarti bahwa sebagian besar pendinginan disebabkan oleh pasta.
Menurut Horowitz, penelitian ini menunjukkan bahwa bintang neutron mendingin lebih lambat dari yang diperkirakan. Jadi mereka hidup lebih lama. Menurutnya, sejarah ruang-waktu harus diubah untuk menjelaskan ketahanan supernatural mereka terhadap panas ekstrem selama ribuan tahun.
Baca juga: