Astronom Mendeteksi Pancaran Radio Cepat Terdekat Yang Pernah terdeteksi

FRB-Fast Radio Bursts adalah salah satu misteri teratas yang dihadapi para astronom saat ini. Ditemukan Pertama kali pada tahun 2007 (“Ledakan Lorimer”) yang terkenal, peristiwa energik ini terdiri dari ledakan besar gelombang radio yang biasanya berlangsung hanya beberapa milidetik.

Sementara sebagian besar peristiwa yang diamati hingga saat ini merupakan peristiwa satu kali saja, para astronom telah mendeteksi beberapa FRB yang berulang di alam. Penyebab ledakan ini masih belum diketahui, dengan teori mulai dari bintang neutron yang berputar dan magnetar hingga makhluk luar angkasa!

Deteksi terbaru pancaran signal radio di luar angkasa

Sejak peristiwa pertama terdeteksi lima belas tahun yang lalu, peningkatan pada instrumen kami dan susunan khusus telah menghasilkan lebih banyak deteksi!

Dalam tonggak sejarah lainnya, tim astronom internasional baru-baru ini membuat pengukuran presisi tinggi dari FRB berulang yang terletak di galaksi spiral Messier 81 (M81) – FRB terdekat yang diamati hingga saat ini.

Temuan tim telah membantu menyelesaikan beberapa pertanyaan tentang fenomena misterius ini sambil mengangkat yang lain.

Tim internasional terdiri dari peneliti dari Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON), Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Onsala Space Observatory, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Ventspils International Radio. Pusat Astronomi (VIRAC), dan beberapa universitas dan lembaga penelitian di Belanda, Jerman, Swedia, Kanada, Cina, India, Italia, Inggris, dan Amerika Serikat

Temuan mereka dijelaskan dalam dua makalah yang diterbitkan secara paralel minggu ini di jurnal Nature and Nature Astronomy.

Studi dipimpin bersama oleh Tim dipimpin bersama oleh Franz Kirsten, astronom pascadoktoral dengan Universitas Teknologi Chalmers di Swedia dan ASTRON, dan Kenzie Nimmo, seorang Ph.D. mahasiswa dengan ASTRON dan Universitas Amsterdam.

Seperti yang mereka jelaskan dalam makalah mereka, tim berangkat untuk membuat pengukuran presisi tinggi dari FRB berulang yang ditemukan pada Januari 2020 di konstelasi Ursa Major (alias Biduk).

Untuk mempelajari sumber dengan resolusi dan sensitivitas setinggi mungkin, tim menggabungkan pengukuran dari beberapa instrumen di Jaringan VLBI Eropa (EVN) – jaringan teleskop yang berlokasi terutama di Eropa dan Asia yang berspesialisasi dalam Very Long Baseline Interferometry (VLBI).

Ini dilengkapi dengan pengukuran yang diambil dari teleskop radio kuat lainnya, seperti Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) di New Mexico.

Ketika mereka menganalisis pengukuran, mereka menyadari bahwa FRB yang berulang berasal dari galaksi spiral terdekat Messier 81 (M 81).

Galaksi ini terletak sekitar 12 juta tahun cahaya dari Bumi, menjadikan peristiwa ini sebagai FRB terdekat yang terdeteksi hingga saat ini. Seperti yang dijelaskan Kirsten dalam siaran pers Chalmers baru-baru ini:

“Kami ingin mencari petunjuk terbaru tentang asal mula ledakan. Menggunakan banyak teleskop radio bersama-sama, kami tahu bahwa kami dapat menentukan lokasi sumber [di] langit dengan sangat presisi. Itu memberi kesempatan untuk melihat seperti apa lingkungan lokal dari ledakan radio cepat itu.

Terlebih lagi, tim menelusuri FRB ke pinggiran galaksi dan menyadari bahwa itu pasti berasal dari gugusan bintang yang sangat tua (gugus bola).

Ini adalah penemuan yang agak tidak terduga, karena banyak FRB dikelilingi oleh bintang muda, masif, berumur pendek dan berkali-kali massa Matahari kita.

Apakah penemuan signal Radio ini akan membuka gambaran tentang luar angkasa

Bintang-bintang ini mengakhiri hidup mereka sebagai kurcaci putih yang sangat padat dan sangat magnetis yang dikenal sebagai magnetar.

“Sungguh menakjubkan menemukan ledakan radio cepat dari gugus bola,” tambah Kirsten. “Ini merupakan suatu tempat di luar angkasa di mana Anda hanya menemukan bintang-bintang tua.

Lebih jauh di alam semesta, ledakan radio cepat telah ditemukan di tempat-tempat di mana bintang-bintang jauh lebih muda.

Ini pasti sesuatu yang lain.” Seperti yang telah dicatat, para astronom telah percaya bahwa FRB adalah hasil dari bintang-bintang muda yang mengalami keruntuhan gravitasi menjadi magnetar. Ini telah dilahirkan oleh badan penelitian yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir.

“Kami berharap magnetar menjadi mengkilap dan baru, dan jelas tidak dikelilingi oleh bintang-bintang tua. Jadi jika yang kita lihat di sini benar-benar magnetar, maka itu tidak mungkin terbentuk dari ledakan bintang muda. Pasti ada cara lain.”

Pada gugus bola, banyak sekali bintang ada sebagai sistem biner, beberapa di antaranya mendekati satu bintang untuk mengumpulkan materi dari yang lain.

Hal ini sering terjadi ketika salah satu bintang tidak lagi berada di deret utamanya dan mengembang menjadi Raksasa Merah.

Pendampingnya akan mulai menyedot material dari lapisan luar Red Dwarf, yang akhirnya mengarah ke situasi yang dikenal sebagai “keruntuhan akibat akresi.”

“Jika salah satu katai putih dapat menangkap massa ekstra yang cukup dari pendampingnya, ia dapat berubah menjadi bintang yang lebih padat, yang dikenal sebagai bintang neutron,” kata anggota tim Mohit Bhardwaj, Ph.D. kandidat di Universitas McGill dan anggota Eksperimen Pemetaan Intensitas Hidrogen Kanada (CHIME).

“Itu adalah kejadian langka, tetapi di sekelompok bintang kuno, ini adalah cara paling sederhana untuk membuat ledakan radio cepat.”

Setelah memperbesar ukuran mereka supaya bisa mencari petunjuk tambahan, para astronom menemukan hal lain yang tentunya mengejutkan mereka.

Beberapa kilatan yang mereka amati durasinya lebih pendek dari yang diperkirakan, berlangsung selama nanodetik (sepersejuta detik) daripada milidetik (seperseribu).

Ini mirip dengan apa yang telah diamati dari pulsar di Nebula Kepiting, sisa kecil ledakan supernova yang terlihat dari Bumi pada 1054 M. Kata Nimmo:

“Blitz berkedip dalam kecerahan hanya dalam beberapa puluh nanodetik. Itu memberitahu kita bahwa mereka pasti datang dari volume kecil di luar angkasa, lebih kecil dari lapangan sepak bola dan mungkin hanya puluhan meter.

Beberapa sinyal yang kami ukur pendek dan sangat kuat, sama seperti beberapa sinyal dari pulsar Kepiting. Itu menunjukkan bahwa kita memang melihat magnetar, tetapi di tempat yang magnetarnya belum pernah ditemukan sebelumnya.”

Dalam waktu dekat, pengamatan sistem ini dan lainnya seperti itu akan membantu para astronom mengetahui apakah sumbernya adalah magnetar yang tidak biasa, pulsar yang tidak biasa, lubang hitam, bintang padat di orbit dekat, atau sesuatu yang lain sama sekali.

Terlepas dari itu, jelas bahwa deteksi lebih banyak FRB mengarah pada wawasan baru dan tak terduga tentang FRB dan siklus hidup bintang.