Astronom Katalog Ledakan Sinar Gamma Terbesar Membuka Rahasia Kosmik

PARA astronom membuat katalog menakjubkan yang berisi lebih dari 500 ledakan paling dahsyat di alam semesta.

Ledakan ini disebut semburan sinar gamma (gamma-ray bursts, GRBs), yang begitu kuat sehingga jika salah satunya terjadi dalam jarak 1.000 tahun cahaya dari Bumi, ia bisa menghancurkan atmosfer kita dengan dampak yang sangat merusak bagi kehidupan di planet ini. Namun, untungnya, GRB terdekat dari 535 pengamatan baru ini berjarak 77 juta tahun cahaya dari Bumi.

Katalog baru ini dibuat oleh tim global yang terdiri dari 50 astronom, dipimpin oleh Maria Giovanna Dainotti dari National Astronomical Observatory of Japan, dengan menggunakan data dari 455 teleskop di seluruh Bumi. Dalam hal pentingnya, katalog ini bisa menyaingi katalog Messier yang berisi 110 objek langit dalam, yang dibuat oleh astronom Prancis Charles Messier 250 tahun lalu — katalog yang masih digunakan oleh para astronom hingga hari ini.

Baca juga : 23 September 2024, 178 Tahun Planet Neptunus Ditemukan

“Penelitian kami meningkatkan pemahaman tentang ledakan kosmik yang penuh teka-teki ini dan menunjukkan upaya kolaboratif antarnegara,” kata Dainotti dalam pernyataannya. "Hasilnya adalah katalog yang mirip dengan yang dibuat Messier 250 tahun lalu, yang mengklasifikasikan objek langit dalam yang dapat diamati saat itu."

Anggota tim, Alan Watson dari National Autonomous University of Mexico, juga menekankan pentingnya katalog GRB ini, menyebutnya sebagai "sumber daya besar" yang dapat membantu "mendorong batas pengetahuan kita ke depan."

Kekuatan Semburan Sinar Gamma

Berlangsung dari beberapa milidetik hingga beberapa menit, GRB bisa ratusan kali lebih terang daripada supernova rata-rata, memancarkan lebih banyak energi dalam hitungan detik daripada yang bisa dipancarkan matahari sepanjang hidupnya yang sekitar 10 miliar tahun. Oleh karena itu, ketika GRB meletus, ia menjadi sumber radiasi elektromagnetik paling terang di alam semesta yang dapat diamati.

Baca juga : Astronom Menemukan Semburan Jet Kembar Terbesar dari Lubang Hitam

Pengamatan pertama terhadap GRB terjadi pada 1960-an, tetapi baru pada 1970-an para ilmuwan dapat menentukan ledakan radiasi ini berasal dari kosmik. Sejak itu, ilmuwan telah menggunakan GRB untuk mempelajari materi dan fisika yang tidak bisa direplikasi di laboratorium Bumi.

GRB terbagi menjadi dua kategori utama: berdurasi panjang, yang berlangsung lebih dari dua menit hingga beberapa jam, dan berdurasi pendek, yang berlangsung milidetik hingga beberapa menit. Saat ini, para astronom berpikir GRB berdurasi pendek disebabkan oleh tabrakan dan penggabungan antara dua bintang neutron atau antara bintang neutron dan lubang hitam.

GRB berdurasi panjang diyakini diluncurkan saat bintang masif runtuh untuk membentuk lubang hitam, yang menyebabkan semburan partikel melesat menjauh dari peristiwa kehancuran ini dengan kecepatan sekitar 99,9% kecepatan cahaya.

Baca juga : NASA Temukan Ledakan Sinar Gamma, Satu Kuintiliun Kali Lebih Terang dari Matahari

Menggunakan 64.813 pengamatan yang dikumpulkan selama 26 tahun, dengan kontribusi besar dari satelit Swift, kamera RATIR, dan Teleskop Subaru, tim ini membangun katalog GRB terbesar hingga saat ini — dengan 534 entri.

Ini memungkinkan mereka untuk memantau bagaimana cahaya dari GRB mencapai Bumi, yang menghasilkan beberapa kejutan. Khususnya, para peneliti menemukan bahwa lebih dari seperempat GRB, sekitar 28%, tidak mengalami banyak perubahan saat cahaya mereka melintasi alam semesta. GRB yang meledak miliaran tahun lalu di alam semesta awal tampak mirip dengan yang terjadi saat ini.

Ini merupakan temuan aneh di alam semesta yang objek dan peristiwanya telah berubah selama 13,8 miliar tahun sejarahnya.

Baca juga : Mengenal 7 Objek Antariksa Terbesar di Alam Semesta, dari Superkluster hingga Lubang Hitam

"Fenomena ini dapat mengindikasikan mekanisme yang sangat unik tentang bagaimana ledakan ini terjadi, menunjukkan bahwa bintang-bintang yang terkait dengan GRB lebih primitif daripada yang lahir baru-baru ini," jelas Dainotti. "Namun, hipotesis ini masih perlu penyelidikan lebih lanjut."

Beberapa GRB memang berkembang dalam cahaya optik dengan cara yang sejalan dengan perkembangan mereka dalam radiasi sinar-X. Fenomena ini lebih mudah dijelaskan.

"Khususnya, kita sedang mengamati plasma yang mengembang yang terdiri dari elektron dan positron yang mendingin seiring waktu, dan seperti batang besi panas yang memancarkan cahaya semakin merah saat mendingin, kita melihat transisi mekanisme emisi," kata anggota tim Bruce Gendre dari University of the Virgin Islands. "Dalam kasus ini, mekanisme ini mungkin terkait dengan energi magnet yang menggerakkan fenomena ini."

Langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah beralih ke komunitas astronomi yang lebih luas dan membangun katalog GRB yang mengesankan ini. Untuk itu, mereka telah membuat data tersedia melalui aplikasi yang disebut Gamma Ray Bursts Optical Afterglow Repository.

"Dengan mengadopsi format dan satuan standar, yang mungkin terkait dengan protokol International Virtual Observatory Alliance, kami dapat meningkatkan konsistensi dan aksesibilitas data di bidang ini," kata Gendre. "Setelah data diamankan, studi populasi tambahan akan dilakukan, memicu penemuan baru berdasarkan analisis statistik dari pekerjaan saat ini." (Space/Z-3)