Bintang neutron
Sejarah penemuan

Pada pertemuan American Physical Society pada bulan Desember 1933 (prosiding diterbitkan pada bulan Januari 1934), Walter Baade dan Fritz Zwicky mengusulkan keberadaan bintang neutron, kurang dari dua tahun setelah penemuan neutron oleh James Chadwick. Dalam mencari penjelasan tentang asal mula supernova, mereka secara tentatif mengusulkan bahwa dalam ledakan supernova, bintang biasa berubah menjadi bintang yang terdiri dari neutron yang sangat rapat yang mereka sebut bintang neutron. Baade dan Zwicky dengan tepat mengusulkan pada saat itu terjadi pelepasan energi pengikat gravitasi bintang neutron yang mengendalikan supernova: "Dalam proses supernova, massa dalam jumlah besar dimusnahkan". Bintang neutron dianggap terlalu redup untuk dapat dideteksi dan hanya sedikit tampak yang dilakukan pada mereka sampai November 1967, ketika Franco Pacini menunjukkan bahwa bintang neutron berputar dan memiliki medan magnet yang besar, maka akan memancarkan gelombang elektromagnetik. Tanpa sepengetahuannya, astronom radio Antony Hewish dan asisten penelitinya Jocelyn Bell di Cambridge segera mendeteksi pulsa radio dari bintang yang sekarang diyakini memiliki medan magnet tinggi, bintang neutron yang berputar cepat, yang dikenal sebagai pulsar.
Pada tahun 1965, Antony Hewish dan Samuel Okoye menemukan "sumber suhu kecerahan radio tinggi yang tidak biasa di Nebula Kepiting". Sumber ini ternyata adalah Pulsar Kepiting yang dihasilkan dari supernova besar tahun 1054.
Pada tahun 1967, Iosif Shklovsky memeriksa pengamatan sinar-X dan optik Scorpius X-1 dan dengan tepat menyimpulkan bahwa radiasi tersebut berasal dari bintang neutron pada tahap akresi.
Pada tahun 1967, Jocelyn Bell Burnell dan Antony Hewish menemukan pulsa radio reguler dari PSR B1919+21. Pulsar ini kemudian ditafsirkan sebagai bintang neutron putaran cepat yang terisolasi. Sumber energi pulsar berasal dari energi rotasi bintang neutron. Mayoritas bintang neutron yang diketahui (sekitar 2000, pada 2010) telah ditemukan sebagai pulsar, memancarkan gelombang radio biasa.
Pada tahun 1971, Riccardo Giacconi, Herbert Gursky, Ed Kellogg, R. Levinson, E. Schreier, dan H. Tananbaum menemukan pulsasi 4,8 detik dalam sumber sinar-X di konstelasi Centaurus, Cen X-3. Mereka menafsirkan ini sebagai akibat dari bintang neutron panas yang berputar. Sumber energinya bersifat gravitasi dan dihasilkan dari hujan gas yang jatuh ke permukaan bintang neutron dari bintang pendamping atau medium antarbintang.
Pada tahun 1974, Antony Hewish dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika "atas perannya yang menentukan dalam penemuan pulsar" tanpa Jocelyn Bell yang ikut serta dalam penemuan tersebut.
Pada tahun 1974, Joseph Taylor dan Russell Hulse menemukan pulsar biner pertama, PSR B1913+16, yang terdiri dari dua bintang neutron (satu terlihat sebagai pulsar) yang mengorbit di sekitar pusat massanya. Teori relativitas umum Einstein memprediksi bahwa benda-benda besar di orbit biner pendek harus memancarkan gelombang gravitasi, dan dengan demikian bahwa orbit mereka harus mengurang dengan waktu. Hal ini benar-benar diamati, persis seperti prediksi relativitas umum, dan pada 1993, Taylor dan Hulse dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika untuk penemuan ini.
Pada tahun 1982, Don Backer dan rekannya menemukan pulsar milidetik pertama PSR B1937+21. Objek ini berputar 642 kali per detik, sebuah nilai yang menempatkan batasan fundamental pada massa dan jari-jari bintang neutron. Banyak pulsar milidetik kemudian ditemukan, tetapi PSR B1937+21 tetap menjadi pulsar yang berputar tercepat selama 24 tahun, sampai PSR J1748-2446ad(yang berputar lebih dari 700 kali per detik) ditemukan.
Pada tahun 2003, Marta Burgay dan rekannya menemukan sistem bintang neutron ganda pertama di mana kedua komponen tersebut dapat dideteksi sebagai pulsar, PSR J0737−3039. Penemuan sistem ini memungkinkan total 5 uji relativitas umum yang berbeda, beberapa di antaranya dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Pada tahun 2010, Paul Demorest dan rekannya mengukur massa pulsar milidetik PSR J1614−2230 menjadi 1,97 ± 0,04 M☉, menggunakan penundaan Shapiro. Ini secara substansial lebih tinggi daripada massa bintang neutron yang diukur sebelumnya (1,67  M☉, lihat PSR J1903+0327), dan menempatkan batasan yang kuat pada komposisi interior bintang neutron.
Pada 2013, John Antoniadis dan rekannya mengukur massa PSR J0348+0432 menjadi 2,01 ± 0,04 M☉, menggunakan spektroskopi katai putih. Ini mengkonfirmasi keberadaan bintang masif seperti itu menggunakan metode yang berbeda. Lebih jauh, ini memungkinkan, untuk pertama kalinya menguji teoei relativitas umum menggunakan bintang neutron masif seperti itu.
Pada Agustus 2017, LIGO dan Virgo melakukan deteksi pertama gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh bintang neutron yang bertabrakan.
Pada Oktober 2018, para astronom melaporkan bahwa GRB 150101B, peristiwa ledakan sinar gamma yang terdeteksi pada tahun 2015, mungkin terkait langsung dengan GW170817 yang bersejarah dan terkait dengan penggabungan dua bintang neutron. Kesamaan antara kedua peristiwa tersebut, dalam hal emisi sinar gamma, optik dan sinar-x, serta sifat galaksi induk yang terkait.sangat "mencolok", menunjukkan bahwa dua peristiwa terpisah tersebut mungkin merupakan hasil dari penggabungan. bintang neutron, dan keduanya mungkin mengalami kilonova, yang mungkin lebih umum di alam semesta daripada yang dipahami sebelumnya, menurut para peneliti.
Pada Juli 2019, para astronom melaporkan bahwa metode baru untuk menentukan konstanta Hubble, dan menyelesaikan perbedaan metode sebelumnya, telah diusulkan berdasarkan penggabungan pasangan bintang neutron, mengikuti deteksi penggabungan bintang neutron GW170817. Pengukuran konstanta Hubble mereka sekitar 70.3+5,3−5,0(km/s)/Mpc.