Untuk pertama kalinya, para astronom telah mendeteksi gelombang radio pingsan dari ledakan hantu - semacam ledakan sonik kosmik - mungkin akibat jenis ledakan sinar gamma yang aneh.
Konsep artis tentang sinar gamma meledak setelah ledakan besar bintang. Kedua sinar sinar gamma sulit dideteksi kecuali salah satunya berorientasi ke Bumi. Kejadian yang begitu kuat dianggap sebagai penyebab ledakan "hantu" di mana "cahaya radio" samar masih dapat dideteksi jauh setelah peristiwa itu sendiri. Gambar melalui NRAO.
Alam semesta sepertinya adalah tempat yang sangat sepi, di mana tidak ada yang bisa mendengarmu menjerit. Tapi itu tidak berarti itu membosankan tidak aktif, baik. Faktanya, alam semesta bisa sangat kacau - bahkan ganas - misalnya, ketika bintang meledak di supernova. Biasanya, kejadian seperti itu cukup mencolok secara alami. Letusan gas dan debu yang meledak ini dapat dilihat selama bertahun-tahun cahaya. Tapi sekarang, para astronom telah menemukan bukti pertama untuk jenis bencana bintang yang agak berbeda - ledakan "hantu" yang tak terlihat yang terjadi pada tahun 1990-an dan kemudian memudar hampir tidak ada lagi sejak saat itu, hanya menyisakan sisa-sisa cahaya samar samar hari ini. .
Temuan baru ini diterbitkan dalam makalah peer-review di The Astrophysical Journal Letters pada tanggal 4 Oktober 2018.
Para astronom membuat penemuan saat mencari melalui data dari zaman pertama pengamatan untuk VLA Sky Survey pada akhir 2017. Peristiwa ledakan - yang dikenal sebagai PERTAMA J141918.9 + 394036 - juga telah disebut sebagai semacam ledakan sonik kosmik, dan diduga merupakan apa yang disebut sebagai afterglow yatim piatu, tempat ledakan sinar gamma (GRB) yang kuat dihasilkan oleh runtuhnya bintang masif di galaksi yang berjarak hampir 300 juta tahun cahaya dari Bumi.
Jika ini terjadi, dalam prosesnya bintang itu runtuh menjadi bintang padat yang disebut magnetar, atau lebih mungkin, lubang hitam.
Ini adalah cahaya radio dari ledakan awal yang telah terdeteksi, meskipun sekarang hampir sepenuhnya memudar. Namun, GRB ini tidak dapat dideteksi dengan teleskop sinar gamma, seperti GRB khas. As Casey Law, asisten astronom penelitian di University of California, Berkeley menjelaskan:
Kami percaya bahwa kami adalah orang pertama yang menemukan bukti ledakan sinar gamma yang tidak dapat dideteksi dengan teleskop sinar gamma. Ini dikenal sebagai semburan sinar gamma 'yatim piatu', dan banyak lagi GRB yatim semacam itu diharapkan dalam survei radio baru yang sekarang sedang berlangsung.
Serangkaian gambar radio dari FIRST J1419 + 3940, menunjukkan pemudaran bertahap dari tahun 1993 hingga 2017. Image via Law et al./Bill Saxton / NRAO / AUI / NSF.
Bryan Gaensler di University of Toronto, rekan penulis di koran baru, menambahkan:
Ini adalah pertama kalinya siapa pun dapat menangkap ledakan sonik dari ledakan GRB yang tak terlihat. Di masa lalu, orang telah melihat ledakan dan kemudian melihat ledakan, atau pada satu atau dua kesempatan telah melihat ledakan dan kemudian melihat ke belakang dan memulihkan ledakan setelah fakta. Tapi di sini kita telah melihat ledakan, namun ledakan sebelumnya tampaknya benar-benar hilang seperti yang dilihat dari Bumi.
J141918.9 + 394036 PERTAMA sangat jauh, terletak di galaksi kerdil 284 juta tahun cahaya dari Bumi, yang mungkin merupakan hal yang baik. Itu berada di wilayah di mana bintang-bintang baru masih dilahirkan, sebagaimana dicatat oleh Hukum:
Ini adalah galaksi kecil dengan formasi bintang aktif, mirip dengan galaksi lain di mana kita telah melihat jenis GRB yang dihasilkan ketika bintang yang sangat masif meledak.
Biasanya dalam GRB, sumber sinar gamma - jet material relativistik yang muncul dari merger eksplosif - harus mengarah langsung ke Bumi agar terdeteksi. Diperkirakan hanya satu dari setiap 100 GRB yang dapat dilihat dari Bumi menggunakan Teleskop Luar Angkasa Sinar Fermi Gamma NASA. Menurut Hukum:
GRB memancarkan sinar gamma mereka dalam sinar yang terfokus sempit. Dalam hal ini, kami yakin berkas-berkas itu diarahkan dari Bumi, sehingga teleskop sinar gamma tidak melihat peristiwa ini. Apa yang kami temukan adalah emisi radio setelah ledakan, bertindak sesuai waktu seperti yang kami harapkan untuk GRB.
Animasi gambar dari tahun 1993 hingga 2017 menunjukkan emisi radio dari ledakan sinar gamma “yatim”, memudar seiring waktu.
Gambar melalui Law et al./Bill Saxton / NRAO / AUI / NSF.
GRB hantu baru diperkirakan telah 50 kali lebih terang di tahun 1993 daripada saat ini.
Jadi apa yang menyebabkan ledakan ini? Hukum berpikir bahwa mereka didahului oleh penggabungan dua bintang yang sangat besar - bintang neutron - atau kematian satu bintang masif, yang menghasilkan bintang neutron yang berputar dan bermagnet sangat cepat yang dikenal sebagai magnetar. Ledakan itu memancarkan gelombang radio yang kuat yang kemudian secara bertahap memudar; magnetar kemudian akan berputar ke bawah dan terkadang memancarkan gelombang radio cepat (FRB), yang merupakan fenomena unik dan membingungkan. Jika itu adalah bintang tunggal yang meledak, itu mungkin lebih dari 40 kali massa matahari kita.
PERTAMA J141918.9 + 394036 pertama kali dilihat sebagai titik terang dalam survei radio langit yang dilakukan pada awal 1990-an oleh observatorium radio Karl G. Jansky Very Large Array di New Mexico. Sekarang jauh lebih redup dan hanya dapat dideteksi oleh teleskop radio besar. Sebagaimana dicatat oleh Hukum:
Kami berpikir, "itu aneh." Kecerahan puncaknya di tahun 90-an cukup tinggi, jadi itu adalah perubahan besar, besar: sekitar faktor penurunan kecerahan 50. Kami pada dasarnya memeriksa setiap survei radio, setiap set data radio yang dapat kami temukan, setiap arsip di dunia untuk mengumpulkan cerita tentang apa yang terjadi pada benda ini.
Kami membandingkan gambar dari peta lama langit dan menemukan satu sumber radio yang tidak lagi terlihat hari ini di VLASS. Melihat sumber radio dalam data lama lainnya menunjukkan bahwa ia hidup di galaksi yang relatif dekat, dan pada 1990-an, itu sama terang dengan ledakan terbesar yang dikenal, semburan sinar gamma.
Observatorium radio Karl G. Jansky Very Large Array di New Mexico, yang digunakan untuk menemukan ledakan "hantu". Gambar melalui NRAO / AUI / NSF.
Law dan rekan-rekannya kemudian menemukan 10 set pengamatan radio lain dari area yang sama di langit itu, di konstelasi Boötes, yang memungkinkan mereka melacak penampilan dan lenyapnya objek tersebut. Emisi radio pertama dari ledakan mungkin mencapai Bumi pada tahun 1992 atau 1993, meskipun sebenarnya bukan yang pertama terdeteksi hingga 1994.
Law berharap untuk menemukan lebih banyak contoh ledakan hantu serupa di tahun-tahun mendatang.
Bagian dari cerita adalah tentang seberapa banyak langit berubah, bahkan dalam skala waktu yang lama ini, dan seberapa sulit untuk mengujinya. Ini juga sebagian tentang nilai teknik ilmu data baru. Menarik informasi dari kumpulan data yang kaya dan beragam ini membantu kami melakukan sains yang baik.
Intinya: Ledakan "hantu" ini adalah yang pertama dari jenisnya yang ditemukan oleh para astronom, dan akan membantu para peneliti lebih memahami fenomena kosmik eksotis seperti GRB, FRB, dan evolusi bintang pada umumnya.
Sumber: Penemuan Bercahaya, Dekade Panjang, Radio Transient Extragalactic PERTAMA J141918.9 + 394036
Melalui Berita Berkeley dan Universitas Toronto dan NRAO