Para astronom menemukan bukti baru tentang kilatan radio misterius di luar angkasa

Emisi cahaya radio yang misterius dari jangkauan jauh alam semesta adalah hal besar berikutnya dalam astronomi radio modern. Gelombang radio sekilas, yang disebut fast radio bursts (FRBs), mencapai Bumi dari galaksi yang jauh, dan memancarkan energi sebanyak dalam sepersekian detik seperti yang dilakukan Matahari selama berminggu-minggu.

Meskipun semburan radio paling terang yang ditemukan di alam, semburan di alam semesta ini begitu sementara sehingga ahli astrofisika hanya dapat ‘melihat’ sesaat dengan teleskop radio besar. Sejak astronom radio pertama kali menangkap FRB lebih dari 15 tahun yang lalu, mereka telah menemukan ratusan, dan daftarnya terus bertambah dari hari ke hari.

Apa yang kita ketahui tentang FRB?

Kita hampir tidak tahu apa-apa tentang asal-usul FRB yang tepat dan mengapa mereka muncul dalam ledakan yang singkat dan intens — selain itu pulsa elektromagnetik langit ini mungkin berasal dari bara bintang yang sekarat. Beberapa FRB adalah fenomena “satu kali”: mereka terlihat hanya sekali dan tidak pernah lagi; Yang lainnya adalah repeater, Bumi berkelap-kelip sesekali seperti suar hantu di kedalaman angkasa.

Sebuah tim astronom internasional kini telah menerbitkan hasil studi komprehensif mereka tentang FRB berulang dari galaksi jauh yang memberikan petunjuk baru tentang asal mula kilatan radio misterius ini. Laporan tersebut telah dipublikasikan di jurnal Ilmu Pada tanggal 12 Mei.

Para astronom telah mencoba mencari tahu apa yang menghasilkan FRB dengan mempelajari lingkungan lokalnya untuk menentukan sumber apa yang bisa ada di atau menciptakan lingkungan seperti itu. Mereka menargetkan FRB berulang, yang disebut FRB 20190520B (dibaptis dengan tanggal penemuan mereka, dalam hal ini: 20 Mei 2019), menggunakan teleskop Green Bank di AS dan Observatorium Parkes di Australia, dan mencatat ratusan semburan. dari dia.

Apa yang ditemukan para astronom?

Mereka menemukan bahwa FRB Rotasi Faraday – indikator kekuatan medan magnet – sangat bervariasi dan berbalik arah dua kali. Mereka percaya pembalikan magnet ini ada hubungannya dengan sumber FRB yang mengorbit sistem bintang biner di mana bintang pendampingnya kemungkinan besar adalah bintang masif atau lubang hitam.

Reshma Anna Thomas, penulis utama studi tersebut, mengatakan dalam email ke: Hindu. “Kami melihat bahwa medan magnet di garis pandang kami terbalik dalam beberapa bulan, yang sangat kecil pada skala waktu astronomi. Nilai medan magnet dan kerapatan elektron juga ditemukan bervariasi di sekitar sumber ini, yang menunjukkan plasma magnet yang sangat bergolak. lingkungan.”

Dengan menggunakan fitur-fitur yang diamati ini, para peneliti memodelkan variasi sebagai hasil angin dari bintang biner pendamping yang masif. Angin bintang adalah aliran cepat material yang dikeluarkan. Dengan kata lain, pembalikan magnet kemungkinan besar terjadi ketika sinyal radio melewati layar plasma bermagnet yang bergejolak di sistem bintang biner.

Apa artinya hasil?

Kesimpulan ini terkait dengan penemuan kuno sistem biner yang sangat mirip di Bima Sakti, termasuk pembalikan medan magnet. “FRB ini [called] Dr Anna Thomas berkata: FRB 20190520B sangat mirip dengan FRB berulang lainnya dalam skala energi, emisi pita sempit, lebar temporal, dan sebagainya. “Tapi penelitian kami memberikan salah satu bukti yang paling meyakinkan bahwa sumber ini bisa berada dalam sistem biner.”

Dia menambahkan bahwa ada kemungkinan bahwa “semua FRB yang sering berada dalam binari” tetapi berbeda dalam kondisi lokalnya, seperti periode orbit atau inklinasi orbit. “Pemantauan jangka panjang yang berkelanjutan terhadap FRB ini sangat penting untuk membuat keputusan akhir mengenai masalah ini.”

Kosmolog percaya bahwa mengetahui lebih banyak tentang perubahan seperti itu di lingkungan magnetik di sekitar FRB pada akhirnya dapat membantu melacak asal-usulnya. Untuk melakukan ini, para astronom memiliki teleskop radio generasi baru. Mereka termasuk Very Large Array dan Deep Synoptic Array-110 di Amerika Serikat, Teleskop Radio Bulat Apertur Lima Ratus Meter China, Pathfinder Array Kilometer Persegi Australia, Teleskop Radio Gelombang Meter Raksasa yang dikembangkan di India, Radioteleskop Effelsberg Jerman, dan South MeerKAT Afrika, dan matriks frekuensi rendah di Belanda.

Mengapa teleskop radio penting?

Hingga awal tahun 1930-an, para astronom mengandalkan bagian spektrum elektromagnetik yang terlihat terbatas untuk melakukan pengamatan, tanpa menyadari potensi besar pita radio yang terletak di salah satu ujung spektrum. Panjang gelombangnya yang panjang memungkinkan gelombang radio melintasi ruang intergalaksi tanpa gangguan, menjadikannya alat yang ideal untuk mengidentifikasi emisi radio dari sumber panas yang jauh.

Pada tahun 1933, Bell Labs meminta fisikawan dan insinyur radio Carl Jansky untuk mencari tahu apakah muatan listrik statis mengganggu komunikasi radio di Samudera Atlantik. Investigasi Jansky membawanya ke penemuan gelombang radio yang datang dari pusat Bima Sakti secara tidak sengaja. Dia ingin mempelajari sinyal secara detail dan menyarankan agar Bell Labs membangun antena parabola besar. Tetapi Bell Labs, yang hanya tertarik untuk memastikan bahwa listrik statis tidak menjadi masalah dalam komunikasi transatlantik, memindahkan Jansky ke proyek tidak jelas yang tidak terkait dengan astronomi radio.

Untungnya, temuan perintis Jansky telah mengangkat dan mengilhami ilmuwan lain untuk mengembangkan astronomi radio, berkat apa yang kita ketahui tentang fenomena intergalaksi seperti pulsar (bintang neutron yang berputar cepat), materi gelap, latar belakang gelombang mikro kosmik (tanda-tanda yang tersisa dari kelahiran). alam semesta) dan, tentu saja, FRB.

Astronom radio saat ini lebih baik dengan teleskop yang bahkan dapat menemukan FRB dengan akurasi satu detik busur, sehingga pengamatan pada panjang gelombang lain dapat mencari galaksi induk FBR. Jadi, ketika teleskop radio mengamati FRB, para astronom mencoba menentukan nilai hamburannya: seberapa jauh FRB terbentang saat mencapai Bumi. Dari sini, dimungkinkan untuk menghitung jarak ke sumber FRB.

Dengan menghubungkan titik-titik seperti itu, para astronom mencoba mengungkap misteri kosmik dan lebih memahami alam semesta, yang sebagiannya hampir tidak kita ketahui.

Prakash Chandra adalah seorang penulis sains.