Friday, February 14, 2020

Sinyal radio misterius dari jarak 500 juta tahun cahaya


N.B. Diperluas 22 September 2021


Fast Radio Burst (FRB)

SINYAL RADIO MISTERIUS yang datang dari sebuah galaksi 500 juta tahun cahaya dari Bumi tertangkap oleh teleskop radio Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment. Sinyal ini, berlangsung dalam milidetik, berulang setiap 16,35 hari sudah lebih dari 1 tahun.




Datang dari alien cerdas? Sangat mungkin, bukan! Karena dibutuhkan energi yang luar biasa besar untuk mengirimnya sampai terdeteksi di Bumi sebagai pulsa-pulsa gelombang radio yang berdenyut sangat cepat, yang dinamakan Fast Radio Burst (FRB), yang tak dipunyai alien manapun dalam jagat raya. Itu alasan yang dikemukakan.

Lebih mungkin FRB tersebut sebagai suatu fenomena astronomis natural yang menanti penjelasan. Pasti akan muncul banyak penjelasan, sampai alhirnya berkonvergensi jadi satu penjelasan terkuat.

Entahlah. Kita tunggu saja. Mau saya sih, FRB ini kiriman dari suatu peradaban cerdas di angkasa luar. Seru jadinya.

Sejauh ini, ada dua kemungkinan yang telah diajukan tentang FRB interval 16,35 hari ini.

Pertama, "sumbernya dapat sejenis benda langit yang mengorbit sebuah bintang atau sebuah benda langit lainnya. Dalam skenario ini, sinyal-sinyal akan berhenti ketika terhalang oleh benda langit lainnya... Tetapi ini masih belum menjelaskan bagaimana sebuah benda langit dapat mengirim sinyal-sinyal radio itu secara teratur."

Kedua, "Sebuah kemungkinan lain adalah angin-angin bintang ("stellar winds") dapat bergantian memperkuat atau malah memblokir sinyal-sinyal radio dari suatu benda langit yang ada di belakang bintang-bintang tersebut. Atau dapat juga sumbernya adalah suatu benda langit yang berotasi."

Catat, berbagai FRB, yang bergerak merambat dalam kecepatan cahaya, sudah terdeteksi sejak 2007, tapi kebanyakan hanya berupa 1 kali denyut cepat gelombang radio lalu menghilang, dan ada sejumlah FRB yang denyut pulsa gelombangnya tertangkap "berulang" dan bersumber dari lokasi yang sama. 

Dari semua FRB ini, tidak ada petunjuk-petunjuk bahwa pengirimnya adalah organisme-organisme cerdas dari angkasa luar, termasuk juga FRB yang sedang khusus dibicarakan di atas yang berinterval 16,35 hari, yang belum pernah terdeteksi sebelumnya.

Read more:

Tribune News Service, "Mysterious radio signal from distant galaxy repeats every 16 days", South China Morning Post, February 13, 2020, https://amp.scmp.com/news/world/united-states-canada/article/3050389/mysterious-radio-signal-distant-galaxy-repeats.


Gamma Ray Bursts (GRBs) 

GRBs atau "ledakan kuat sinar gamma" yang tertangkap di Bumi dari kekelaman jagat raya sudah lama menjadi suatu misteri yang belum bisa dipecahkan para ilmuwan. 

GRBs ini seolah muncul dan tertangkap di Bumi dari "langit yang kosong", lantaran galaksi-galaksi yang menjadi sumber GRBs berlokasi sangat jauh dari Bumi, berjarak milyaran tahun cahaya dari planet kita, sehingga tak terobservasi.

GRBs dalam jagat raya yang paling misterius, seolah muncul begitu saja dari langit yang kosong, diyakini muncul dari bintang-bintang yang meledak. Sumber gambar LiveScience.


Sejauh ini, ada dua penjelasan terkemuka tentang penyebab GRBs di "langit yang kosong" yang telah diajukan para astronom.

Pertama, sinar-sinar gamma muncul ketika gas-gas jatuh ke dalam lubang-lubang hitam (black holes) supermassif yang terletak pada inti pusat semua galaksi dalam jagat raya. 

Dalam skenario itu, di saat gas tersedot masuk ke dalam sebuah lubang hitam, sebagian kecil dari gas ini lolos dari sedotan, lalu meradiasi atau memancar kuat sebagai semburan-semburan (atau jet) materi yang besar dan bergerak hampir dalam kecepatan cahaya. Dipikirkan bahwa jet-jet atau semburan-semburan (yang diibaratkan sebagai "pipa-pipa kosmik") ini dapat menjadi sumber munculnya GRBs.

Kedua, GRBs muncul dari ledakan-ledakan bintang-bintang atau supernovae.

Ketika bintang-bintang besar yang kehabisan bahan bakar meledak sangat dahsyat sebagai supernovae, ledakan-ledakan ini dapat melentingkan partikel-partikel di sekitarnya sehingga bergerak nyaris dalam kecepatan cahaya.

Partikel-partikel yang berenergi luar biasa besar ini--- yang dinamakan sinar-sinar kosmik atau cosmic rays--- dapat bertabrakan dengan partikel-partikel lain yang berhamburan dari kawasan-kawasan gas yang tak terobservasi, di antara bintang-bintang. Tabrakan-tabrakan ini menghasilkan sinar gamma. 

Dalam suatu studi yang baru, satu tim ilmuwan mengarahkan fokus mereka pada penjelasan yang kedua ini. Mereka membangun model interaksi-interaksi antara sinar-sinar kosmik dan gas antarbintang dalam beranekaragam galaksi yang sedang membentuk bintang-bintang. 

Mereka menemukan bahwa kecepatan emisi sinar gamma dipengaruhi oleh beberapa faktor kunci, termasuk ukuran galaksi, kecepatan pembentukan bintang (yang berdampak pada kecepatan terjadinya supernova) dan energi awal sinar-sinar kosmik yang diciptakan oleh masing-masing supernova.

Mereka membangun model emisi sinar gamma dari semua galaksi dalam jagat raya, lalu menemukan bahwa bagian terbesar GRBs yang muncul dari langit yang kosong dihasilkan di dalam galaksi-galaksi yang sedang membentuk bintang-bintang, persisnya oleh ledakan-ledakan bintang-bintang yang massif dalam disk-disk galaksi-galaksi yang sangat jauh. 


Sebuah peta langit sinar gamma, yang diambil dengan Teleskop Antariksa Sinar-gamma Fermi, kepunyaan NASA. Sumber foto LiveScience.


Ketika tim peneliti ini sudah memiliki sebuah model yang memprediksi besaran kecepatan GRBs untuk setiap ukuran galaksi, mereka membandingkan model mereka dengan suatu survei real radiasi sinar gamma yang dikompilasi oleh Teleskop Antariksa Sinar-gamma Fermi milik NASA. 

Nah, para peneliti itu menemukan bahwa kalkulasi-kalkulasi mereka cocok dengan observasi-observasi NASA dan bahwa ledakan-ledakan bintang-bintang di dalam galaksi-galaksi yang sedang membentuk bintang-bintang dapat menjelaskan kebanyakan, jika tidak semua, GRBs di langit yang kosong.

Dus, temuan mereka ini adalah suatu tonggak sejarah yang signifikan, yang memecahkan suatu misteri jagat raya yang sejak tahun 1960-an sudah berusaha dikuak para astronom.    

Read more:

Brandon Specktor, "Scientists finally have an explanation for the most energetic explosions in the universe", LiveScience, 22 September 2021, https://www.livescience.com/empty-sky-gamma-ray-burst-supernova-emissions.

Matt A. Roth, Mark R. Krumholz,..., Silvia Celli, "The diffuse gamma-ray background is dominated by star-forming galaxies", Nature 597 (2021), 341-344, https://www.nature.com/articles/s41586-021-03802-x.