Para Astronom Menemukan Petunjuk yang Mengungkap Misteri Semburan Radio Cepat

Para Astronom Menemukan Petunjuk yang Mengungkap Misteri Semburan Radio Cepat


Newswise – Semburan radio cepat, atau FRB – gelombang radio berdurasi milidetik yang kuat yang datang dari luar angkasa di luar Galaksi Bima Sakti – telah menjadi salah satu fenomena astronomi paling misterius yang pernah diamati. Sejak FRB pertama kali ditemukan pada tahun 2007, para astronom dari seluruh dunia telah menggunakan teleskop radio untuk melacak semburan dan mencari petunjuk dari mana mereka berasal dan bagaimana mereka diproduksi.

Ahli astrofisika UNLV Bing Zhang dan kolaborator internasional baru-baru ini mengamati beberapa sumber misterius ini, yang menghasilkan serangkaian penemuan terobosan yang dilaporkan dalam jurnal tersebut. Alam yang akhirnya dapat menjelaskan mekanisme fisik FRB.

Makalah pertama, di mana Zhang adalah penulis koresponden dan ahli teori terkemuka, diterbitkan dalam edisi 28 Oktober Alam.

“Ada dua pertanyaan utama mengenai asal usul FRB,” kata Zhang, yang timnya melakukan pengamatan menggunakan Teleskop Bola Bukaan Lima ratus meter (FAST) di Guizhou, Cina. “Yang pertama adalah apa itu mesin FRB dan yang kedua adalah mekanisme untuk menghasilkan FRB. Kami menemukan jawaban untuk pertanyaan kedua dalam makalah ini. “

Dua teori yang bersaing telah diajukan untuk menafsirkan mekanisme FRB. Satu teori mengatakan bahwa mereka mirip dengan ledakan sinar gamma (GRB), ledakan terkuat di alam semesta. Teori lain menyamakannya dengan pulsar radio, yaitu bintang neutron berputar yang memancarkan gelombang radio koheren yang terang. Model mirip GRB memprediksi sudut polarisasi yang tidak bervariasi dalam setiap ledakan sedangkan model mirip pulsar memprediksi variasi sudut polarisasi.

Tim menggunakan FAST untuk mengamati satu sumber FRB yang berulang dan menemukan 11 semburan darinya. Anehnya, tujuh dari 11 semburan terang menunjukkan ayunan sudut polarisasi yang beragam selama setiap semburan. Sudut polarisasi tidak hanya bervariasi pada setiap semburan, pola variasi juga beragam antar semburan.

“Pengamatan kami pada dasarnya mengesampingkan model mirip GRB dan menawarkan dukungan untuk model mirip pulsar,” kata K.-J. Lee dari Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University, dan penulis koresponden makalah tersebut.

Empat makalah lain tentang FRB diterbitkan di Alam pada 4 November. Ini termasuk beberapa artikel penelitian yang diterbitkan oleh tim FAST yang dipimpin oleh Zhang dan kolaborator dari National Astronomical Observatories of China dan Peking University. Para peneliti yang berafiliasi dengan Eksperimen Pemetaan Intensitas Hidrogen Kanada (CHIME) dan grup Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) juga bermitra dalam publikasi.

“Sama seperti makalah pertama yang memajukan pemahaman kami tentang mekanisme di balik FRB, makalah ini memecahkan tantangan asal mula misterius mereka,” jelas Zhang.

Magnetar adalah bintang neutron berukuran kota yang sangat padat yang memiliki medan magnet paling kuat di alam semesta. Magnetar terkadang membuat sinar-X pendek atau semburan sinar gamma lembut melalui disipasi medan magnet, sehingga mereka telah lama berspekulasi sebagai sumber yang masuk akal untuk memberi daya FRB selama semburan energi tinggi.

Bukti konklusif pertama dari ini datang pada 28 April 2020, ketika ledakan radio yang sangat terang terdeteksi dari magnetar tepat di halaman belakang kita – pada jarak sekitar 30.000 tahun cahaya dari Bumi di Galaksi Bima Sakti. Seperti yang diharapkan, FRB dikaitkan dengan ledakan sinar-X yang cerah.

“Kita sekarang tahu bahwa benda paling termagnetisasi di alam semesta, yang disebut magnetar, dapat menghasilkan setidaknya beberapa atau mungkin semua FRB di alam semesta,” kata Zhang.

Peristiwa tersebut terdeteksi oleh CHIME dan STARE2, dua susunan teleskop dengan banyak teleskop radio kecil yang cocok untuk mendeteksi peristiwa terang dari area langit yang luas.

Tim Zhang telah menggunakan FAST untuk mengamati sumber magnetar selama beberapa waktu. Sayangnya, saat FRB terjadi, FAST tidak melihat sumbernya. Meskipun demikian, FAST membuat beberapa penemuan “non-deteksi” yang menarik dan melaporkannya di salah satu dari 4 November Alam artikel. Selama kampanye observasi FAST, ada 29 semburan sinar-X lainnya yang dipancarkan dari magnetar. Namun, tidak satu pun dari semburan ini yang disertai dengan semburan radio.

“Non-deteksi kami dan deteksi oleh tim CHIME dan STARE2 menggambarkan gambaran lengkap dari asosiasi FRB-magnetar,” kata Zhang.

Untuk meletakkan semuanya dalam perspektif, Zhang juga bekerja dengan Alam untuk mempublikasikan ulasan penulis tunggal dari berbagai penemuan dan implikasinya bagi bidang astronomi.

“Berkat terobosan pengamatan baru-baru ini, teori FRB akhirnya dapat ditinjau secara kritis,” kata Zhang. “Mekanisme produksi FRB sangat dipersempit. Namun, masih banyak pertanyaan terbuka. Ini akan menjadi bidang yang menarik di tahun-tahun mendatang. “

Baca lebih banyak


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author