Tahukah kamu tentang Pulsar Sinar Gamma???
Mendengar nama “Pulsar” saja awalnya juga asing bagi saya, karena gambar-gambarnya yang menarik dan sepertinya informatif, akhirnya saya baca juga artikel ini. Pulsar adalah bintang neutron yang berotasi dengan cepat, yang merupakan sisa yang tertinggal dari kematian sebuah bintang masif. Para astronom telah mengkatalogkan sekitar 1.800 pulsar. Walaupun kebanyakan diantaranya memancarkan denyut dalam gelombang radio, sebagian lainnya juga melepaskan energi dalam bentuk lain, termasuk cahaya kasatmata dan sinar-X.
Sekitar tiga kali dalam sedetik, reruntuhan sebuah bintang menyapukan kilatan sinar gamma ke arah Bumi. Objek ini, dikenal sebagai pulsar, adalah yang pertama dari jenisnya yang hanya “berkelip” dalam panjang gelombang sinar gamma. Objek ini ditemukan oleh perangkat Large Area Telescope (LAT) yang terpasang pada wahana Fermi Gamma Ray Telescope yang dioperasikan oleh NASA bekerjasama dengan Departemen Energi Amerika Serikat (U.S. Departement of Energy, DoE), dan partner-partner internasional lainnya. “Ini adalah contoh pertama pulsar dari kelas baru yang secara mendasar akan memberi pencerahan mengenai bagaimana sebuah bintang bekerja,” jelas Peter Michelson dari Stanford University, peneliti utama LAT. Data dari LAT diproses oleh DOE’s Stanford Linear Accelerator dan dianalisis oleh kolaborasi internasional untuk LAT.
Pulsar sinar gamma tersebut terletak pada sisa sebuah supernova yang dikenal sebagai CTA 1, yang berlokasi sekitar 4.600 tahun cahaya di konstelasi Cepheus. Sebagaimana halnya sebuah mercusuar pancaran cahayanya menyapu Bumi sekali setiap 316,86 milidetik dengan emisi 1.000 kali energi matahari. Hasil pengamatan terhadap objek ini telah diterbitkan dalam jurnal Science Express edisi 16 Oktober.
Citra dari tujuh panjang gelombang secara simultan yang diambil menggunakan perangkat Sinar Gamma Burst Optical atau Near Infrared Detector (GROND).
Posisi pulsar pada sisa supernova CTA 1 (Gambar: NASA/S. Pineault, DRAO).
Tidak seperti pulsar-pulsar yang telah ditemukan sebelumnya, sumber CTA 1 teramati hanya berkelip dalam gelombang energi sinar gamma. Hal ini menawarkan cara baru bagi para ilmuwan untuk mempelajari bintang-bintang di alam semesta kita. Para ilmuwan menduga bahwa CTA 1 hanyalah objek pertama dari populasi besar dari objek serupa. “LAT memberikan kita pandangan yang unik mengenai populasi pulsar pada galaksi, dan mengungkap objek-objek yang bahkan tidak kita ketahui keberadaannya,” jelas Steve Ritz, Project Scientist dari Fermi Gamma-ray Space Telescope.
Pulsar CTA 1 tidak terletak di pusat reruntuhan bintang yang diselubungi gas. Ledakan supernova yang dapat berlangsung secara asimetris, seringkali melontarkan bintang neutron dari tempatnya semula. Berdasarkan usia reruntuhan, dan jarak pulsar dari pusatnya, para astronom meyakini bahwa bintang neutron tersebut tengah bergerak dengan kecepatan sekitar sejuta mil per jam – kecepatan tipikal untuk sebuah bintang neutron.
Proyek LAT memindai (scan) keseluruhan langit sekali setiap 3 jam dan mendeteksi foton dengan energi dari 20 juta hingga lebih dari 300 miliar kali energi cahaya kasatmata. Instrumen yang digunakan dapat melihat sekitar satu pancaran sinar gamma tiap menitnya dari CTA 1. Hal ini cukup bagi para ilmuwan untuk menyusun gambaran mengenai sifat-sifat denyutan bintang neutron, periode rotasinya, dan tingkat perlambatan rotasinya.
Pancaran pulsar muncul akubat bintang neutron menghasilkan medan magnet yang besar dan berotasi dengan cepat. Partikel bermuatan mengalir keluar dari kutub magnetik bintang dengan kelajuan mendekati kecepatan cahaya untuk kemudian menghasilkan pancaran sinar gamma seperti yang teramati oleh teleskop. Karena pancaran itu mendapatkan energinya dari rotasi bintang, ia juga secara gradual memperlambat putaran pulsar. Dalam kasus CTA 1, periode rotasi meningkat sekitar satu detik setiap 87.000 tahun.
Pengukuran ini juga penting untuk memahami dinamika sifat-sifat pulsar dan dapat digunakan untuk memperkirakan usia pulsar. Dengan memperlambat periodennya, para peneliti telah menemukan bahwa pulsar tersebut sebenarnya memberikan energi bagi semua aktifitas dalam nebula tempatnya berada (www.nasa.gov).
Ledakan sinar gamma merupakan ledakan paling cemerlang di alam semesta. Para astronom meyakini bahwa kebanyakan ledakan semacam ini terjadi apabila sebuah bintang masif yang eksotik kehabisan bahan bakar nuklirnya. Saat inti bintang runtuh dalam bentuk lubang hitam (blackhole), semburan materialnya terlepas ke antariksa dengan kelajuan mendekati kecepatan cahaya. Semburan tersebut memancar dari bintang yang sedang runtuh, dan berinteraksi dengan gas yang sebelumnya mengalir dari bintang dan menghasilkan kilatan cahaya terang yang selanjutnya memudar perlahan seiring berlalunya waktu
Baru-baru ini, Teleskop antariksa sinar Gamma Fermi (Fermi Gamma-ray Space Telescope) telah mendeteksi sebuah ledakan sinar gamma pertama dengan resolusi yang tinggi. Ledakan tersebut memiliki total energi terbesar, pergerakan tercepat, dan pelepasan energi tertinggi yang pernah terlihat. Ledakan yang dirujuk sebagai GRB 080916C tersebut, terjadi pada pukul 19:13 EDT (15:13 GMT/22:13 WIB) tanggal 14 September 2008 di konstelasi Carina.
Perangkat Large Area Telescope beserta Gamma Ray Burst Monitor pada teleskop Fermi secara simultan merekam peristiwa tersebut. Kedua instrumen tersebut menghadirkan pandangan dari tahap awal ledakan, dikenal sebagai “prompt”, berupa pancaran sinar gamma dengan energi antara 3.000 hingga lebih dari 5 milyar kali dari yang dipancarkan dalam gelombang cahaya kasatmata.
Hampir 32 jam setelah ledakan, Jochen Greiner dari Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Garching, Jerman, memimpin sekelompok ilmuwan untuk mencari pendar cahaya sisa ledakan. Kelompok tersebut mengambil citra dalam tujuh panjang gelombang secara simultan menggunakan perangkat Gamma-Ray Burst Optical atau Near-Infrared Detector (GROND) yang terpasang pada teleskop 2,2 meter di European Southern Observatory di La Silla, Chile.
Dalam warna-warni tertentu, kecemerlangan dari objek jauh menunjukkan karakteristik memudar secara cepat (drop-off) yang diakibatkan oleh keberadaan kabut gas. Makin jauh suatu objek, panjang gelombang cahaya yang memudar tersebut makin bergeser ke warna merah. Hal ini memberikan petunjuk kepada para astronom untuk memperkirakan jarak objek tersebut. Observasi lanjutan akhirnya menunjukkan bahwa ledakan tersebut terjadi pada suatu tempat bejarak 12,2 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Dengan berpatokan pada jarak itu, tim Fermi menunjukkan bahwa besarnya ledakan tersebut melampaui sekitar 9.000 kali besar ledakan supernova biasa, apabila energinya dipancarkan sama rata ke segala arah. Ini adalah cara standar bagi para astronom untuk membandingkan skala suatu peristiwa astronomis, walaupun kenyataannya ledakan sinar gamma memancarkan sebagian besar energinya dalam semburan yang sempit. Bersama dengan pengukuran dengan teleskop Fermi, besaran jarak ini juga membantu para astronom untuk menentukan kecepatan terendah yang mungkin untuk pelepasan material pada “prompt” sinar gamma. Dalam semburan ledakan tersebut, gas mestilah terlontar pada kecepatan 99,9999 persen dari kecepatan cahaya. Besarnya kekuatan dan kecepatan ledakan ini adalah yang paling dahsyat yang pernah tercatat hingga saat ini.
Salah satu aspek yang menarik dari ledakan ini ialah adanya selang waktu (delay) selama 5 detik antara pelepasan energi tertinggi dengan yang terendah. Hal semacam ini juga pernah teramati secara jelas dalam satu ledakan lainnya. Seperti dijelaskan oleh Peter Michelson, peneliti utama (principal investigator) pada Fermi Large Area Telescope, hal ini mungkin berarti bahwa pancaran energi tertinggi berasal dari bagian semburan yang berbeda, atau tercipta melalui mekanisme yang berbeda.
Seorang astrofisikawan NASA, Frenk Reddy mengakatan, “Cahaya terlihat memiliki energi berkisar antara dua dan tiga elektron volt. Jika Anda memikirkannya dalam energi, sinar-X jauh lebih kuat karena mampu menembus materi. Karena itu, mengapa kita dapat melihatnya dari jarak yang jauh sekali,” Dalam hal ini, jarak dari Bumi ke Matahari delapan menit cahaya atau sekitar 144 juta kilometer, dan ke Pluto 12 jam cahaya. Dengan mempelajari berbagai ledakan sinar Gamma akan memungkinkan para ilmuwan mengambil contoh sebuah bintang pada kejauhan, tempat kita bahkan tak bisa melihat berbagai galaksi dengan jelas,” kata Reddy.
Sumber : http://ias.dhani.org/2009/03/01/ledakan-sinar-gamma-terbesar/
http://news.uns.ac.id/2009/02/27/nasa-mendeteksi-ledakan-sinar-gamma-di-122-miliyar-tahun-cahaya/
Satriya Bagus Nurcahyo