September 27, 2022

Berasal dari jauh di luar angkasa, ledakan besar muncul dalam data astronom sebagai gelombang cepat gelombang radio. Ledakan radio cepat (FRB), demikian sebutannya, dapat membawa energi sebanyak dalam satu pulsa seperti yang dipancarkan matahari kita dalam 100 tahun. Namun, karena semburan sering berlangsung hanya beberapa ribu detik, astronom radio biasanya tidak memiliki konteks yang cukup untuk memahami peristiwa kosmik yang dramatis ini atau menentukan dari mana tepatnya kilatan itu berasal. Dengan demikian, FRB telah menjadi salah satu misteri besar astronomi.

Para ilmuwan tidak tahu banyak tentang apa yang menyebabkan letusan dahsyat gelombang radio ini. Beberapa ahli teori berpendapat bahwa ledakan berasal dari tabrakan benda yang sangat padat seperti lubang hitam atau bintang neutron. Yang lain menyarankan FRB berasal dari runtuhnya bintang yang jauh.

Sekarang, para astronom mengumpulkan bukti yang mereka butuhkan untuk menyatukan potongan-potongan teka-teki FRB – ledakan baru yang terlihat memiliki dua atribut utama yang dapat membantu para astronom melihat lebih lama pada ledakan misterius ini.

Deteksi FRB terbaru berasal dari Teleskop radio Spherical Aperture Spherical (FAST) Lima ratus meter di Guizhou, Cina. Tapi ledakan ini lebih dari satu kilatan data astronom. Ini berulang secara berkala, sehingga para peneliti dapat menemukannya dalam pengamatan lanjutan di teleskop di seluruh dunia. Dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan di jurnal Alam pada hari Rabu, FRB 20190520B juga dikaitkan dengan sumber emisi radio yang terus-menerus di antara semburan tersebut. Sumbernya berada di tepi galaksi kerdil yang berjarak sekitar 3 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Untuk memahami FRB, para peneliti telah mencari peristiwa seperti ini—yang berulang. “Pertanyaan kunci untuk semua orang adalah cerita asalnya,” kata penulis studi Di Li, kepala ilmuwan teleskop FAST yang memimpin divisi radio National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences. “Kami benar-benar ingin tahu objek astronomi seperti apa atau fisika seperti apa yang bisa menghasilkan benda secerah itu.”

See also  Berapa banyak mineral yang ada di bumi?

Sebagian besar FRB yang telah dideteksi oleh para astronom sejak pertama kali ditemukan pada tahun 2007 adalah peristiwa individu yang berbeda. Dari lebih dari 500 ledakan yang terlihat, hanya sekitar 5 persen yang berulang.

Mayoritas yang tidak mengulangi menimbulkan tantangan tambahan untuk studi lanjutan. “Meskipun mereka sangat cerah, mereka adalah peristiwa satu kali saja,” kata Li. “Kalau digali dari data, bisa lusa atau bahkan bulan depan. Dan kemudian Anda tidak bisa kembali … Anda tidak bisa menangkap ledakan kosmik ini saat beraksi.”

Sebuah peristiwa satu kali menarik. Tetapi pengulangan adalah tempat para peneliti mulai menemukan pola untuk pemahaman yang lebih dalam tentang fenomena.

Itulah sebabnya penemuan FSB terbaru menawarkan kesempatan bagi para peneliti untuk mengumpulkan potongan-potongan teka-teki yang pecah ini. Ini hanya kedua kalinya FSB yang berulang terdeteksi dengan sumber gelombang radio yang lebih lemah yang terus-menerus di antara pulsa, setelah yang pertama kali terlihat pada tahun 2012. Repeater lain telah terdeteksi sejak saat itu, tetapi tidak ada yang lain yang dikaitkan dengan sumber radio persisten, yang menawarkan lebih banyak tekstur untuk dipelajari oleh para astronom.

“Yang pertama hanya menimbulkan lebih banyak pertanyaan. Ini yang kedua, ketiga, dan keempat yang membantu kami mendapatkan jawaban atas pertanyaan itu,” kata Navin Sridhar, kandidat PhD astrofisika di Universitas Columbia yang mempelajari FRB dan melakukan simulasi untuk menentukan fisika dari fenomena semacam itu. Dia tidak terlibat dalam studi baru. “Ini adalah kelas acara yang sangat baru, dan setiap sumber dan titik data tambahan hanya emas.”

Para ilmuwan sedang mencoba untuk memilah mesin apa yang mendorong ledakan dahsyat ini – dan berapa banyak hal berbeda yang dapat menyebabkan FRB. Bagian dari upaya itu adalah mengidentifikasi dari mana ledakan itu berasal, tetapi para peneliti juga mengelompokkan fenomena ke dalam kelas yang berbeda. Saat ini, mereka sebagian besar dipisahkan menjadi repeater dan non-repeater. Asosiasi emisi radio yang terus-menerus menambah kerutan lain.

See also  Apakah ikan suka hidup di akuarium? Penyelaman yang dalam di garis lateral.

[Related: Astronomers spot repeating radio burst patterns from deep space]

Dengan deteksi baru ini, “kita dapat mengatakan dengan yakin bahwa [the FRB discovered in 2012] bukan outlier,” kata Sridhar. Tetapi FRB paralel mungkin mewakili keseluruhan kategori ledakan yang berbeda. “Jadi kita tidak bisa benar-benar memasukkan semua FRB ke dalam satu keranjang dan berkata, ‘Oke, semua FRB berperilaku seperti ini.’ Ini menandakan lahirnya kelas baru FRB.”

Mungkin ada penjelasan lain, saran Li. Kedua repeater ini mungkin FRB yang lebih muda, katanya. Idenya berpusat di sekitar apa yang Anda harapkan untuk dilihat segera setelah ledakan. Puing-puing tidak segera menghilang. Dibutuhkan sedikit waktu untuk materi itu untuk berkembang ke alam semesta. Jika para astronom melihat ledakan itu sejak dini, awan ejecta yang lebih padat itu bisa menjadi sumber emisi radio yang terus-menerus itu. Itu juga akan menjelaskan mengapa itu sangat aktif, kata Li.

Meskipun deteksi FRB baru memiliki kesamaan utama dengan FRB berulang pertama yang terdeteksi pada 2012, namun tidak persis sama, kata Sridhar. Lebih jauh, katanya, teori tentang ledakan ini terutama pada usia muda bergantung pada asumsi tentang apa yang mendorongnya. Jika magnetar (bintang neutron dengan medan magnet yang sangat kuat) bertanggung jawab, katanya, itu masuk akal. Tetapi jika sumbernya, katakanlah, kelas binari lubang hitam yang mengumpulkan materi dari bintang-bintang terdekat, itu juga bisa mengungkapkan tanda radio ini – dan itu akan menjadi lebih kuat dari waktu ke waktu.

“Kami benar-benar perlu mengetahui lingkungan FRB untuk mengetahui mesin yang menggerakkannya,” kata Sridhar.

Lagi pula, ledakan gelombang radio tidak jarang terjadi. Para ilmuwan telah menghitung bahwa ratusan FRB terjadi setiap hari di alam semesta yang dapat dideteksi di Bumi. Tetapi para peneliti baru mulai menggores permukaan dalam memahami fenomena yang penuh teka-teki ini. Dan FRB bukan satu-satunya misteri kosmik.

See also  Apakah diabetes menyebabkan ISK berulang?

“Kita hidup di alam semesta yang sangat dinamis ini,” kata Li. “Kami terus menemukan hal-hal aneh, terkadang sulit dipahami, misterius ini. Ada jauh lebih banyak hal di alam semesta yang tidak diketahui daripada yang sudah diketahui.”