NASA mengungkap selang waktu 14 tahun yang menakjubkan dari langit sinar gamma

NASATeleskop Luar Angkasa Fermi milik Fermi menyajikan film selang waktu 14 tahun, mengungkap dinamika alam semesta melalui pencitraan sinar gamma. Highlight Bima SaktiSuar sinar gamma, jilatan api matahari, dan galaksi jauh yang ditenagai oleh lubang hitam.

Alam semesta menjadi hidup dalam film selang waktu melintasi langit, yang dihasilkan dari data selama 14 tahun yang diperoleh oleh Teleskop Luar Angkasa Sinar Gamma Fermi milik NASA. Matahari kita, yang terkadang bersinar, diam-diam menelusuri jalur melintasi langit dengan latar belakang sumber energi tinggi di dalam dan di luar galaksi kita.

“Pancaran sinar gamma yang terang dan konstan di Bima Sakti diselingi dengan semburan api yang intens selama berhari-hari dari jet berkecepatan mendekati cahaya yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif di inti galaksi jauh,” kata Seth Daigle, ilmuwan senior di tim tersebut. . Di Laboratorium Akselerator Nasional SLAC di Menlo Park, California, yang membuat gambar tersebut. “Ledakan dramatis ini, yang dapat terjadi di mana saja di langit, terjadi jutaan hingga miliaran tahun yang lalu, dan cahayanya baru saja mencapai Fermi saat kita melihatnya.”

Mulai dari jilatan api matahari hingga Lubang hitam JETS: Tim Teleskop Luar Angkasa Fermi Gamma Ray NASA telah menghasilkan tur unik tentang langit yang dinamis dan berenergi tinggi. Judy Racusin, wakil ilmuwan proyek Fermi, menceritakan film tersebut, yang merangkum pengamatan sinar gamma selama 14 tahun menjadi 6 menit. Sumber: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA dan Kolaborasi NASA/DOE/LAT

Sinar gamma adalah bentuk cahaya dengan energi tertinggi. Film tersebut memperlihatkan intensitas sinar gamma dengan energi di atas 200 MeV yang terdeteksi oleh Fermi Large Area Telescope (LAT) antara Agustus 2008 hingga Agustus 2022. Sebagai perbandingan, cahaya tampak memiliki energi antara 2 hingga 3 MeV. Warna yang lebih cerah mengidentifikasi lokasi sumber sinar gamma yang lebih intens.

“Salah satu hal pertama yang menarik perhatian Anda dalam film ini adalah sumbernya yang terus menerus membungkuk di layar. Ini adalah matahari kita, yang… Gerakan nyatanya mencerminkan gerakan orbit tahunan Bumi di sekitarnya.”

Konsep seniman tentang Teleskop Luar Angkasa Sinar Gamma Fermi di orbit. Kredit: NASA

Seringkali, LAT mendeteksi Matahari secara samar-samar karena pengaruh partikel dipercepat yang disebut sinar kosmik, yang merupakan inti atom yang bergerak mendekati kecepatan cahaya. Ketika mereka bertabrakan dengan gas matahari atau bahkan cahayanya, mereka menghasilkan sinar gamma. Namun terkadang, Matahari tiba-tiba bersinar dengan ledakan dahsyat yang disebut jilatan api matahari, yang secara singkat dapat menjadikan bintang kita salah satu sumber sinar gamma paling terang di langit.

Film tersebut menampilkan langit dalam dua tampilan berbeda. Tampilan persegi panjang memperlihatkan seluruh langit dengan pusat galaksi kita di tengahnya. Hal ini menyoroti bidang pusat Bima Sakti, yang bersinar dalam sinar gamma yang dihasilkan oleh sinar kosmik yang menghantam gas antarbintang dan cahaya bintang. Ia juga diisi dengan banyak sumber lain, termasuk bintang neutron dan sisa-sisa supernova. Di atas dan di bawah pita pusat ini, kita melihat dari galaksi kita ke alam semesta yang lebih luas, yang penuh dengan sumber-sumber terang yang berubah dengan cepat.

Sebagian besar galaksi ini sebenarnya adalah galaksi jauh, dan paling baik dilihat dari sudut pandang berbeda yang berpusat di kutub utara dan selatan galaksi kita. Masing-masing galaksi ini, yang disebut blazar, memiliki lubang hitam di pusatnya yang bermassa satu juta matahari atau lebih.

Entah bagaimana, lubang hitam menghasilkan pancaran materi yang bergerak sangat cepat, dan melalui blazar kita melihat langsung ke bawah salah satu pancaran tersebut, sebuah pemandangan yang meningkatkan kecerahan dan volatilitasnya. “Perbedaannya memberi tahu kita bahwa ada sesuatu yang berubah pada pesawat ini,” kata Racusin. “Kami secara rutin memantau sumber-sumber ini dan memperingatkan teleskop lain, di ruang angkasa dan di Bumi, ketika sesuatu yang menarik terjadi. Kita harus cepat menangkap suar ini sebelum memudar, dan semakin banyak pengamatan yang kita kumpulkan, semakin baik kita dapat memahami peristiwa-peristiwa ini.” .” .

Fermi memainkan peran penting dalam jaringan misi yang berkembang dan bekerja sama untuk menangkap perubahan-perubahan di alam semesta yang terjadi.

Banyak dari galaksi-galaksi ini letaknya sangat jauh. Misalnya, cahaya dari blazar yang dikenal dengan nama 4C +21.35 menempuh jarak selama 4,6 miliar tahun, artinya suar yang kita lihat saat ini sebenarnya terjadi ketika Matahari dan tata surya kita mulai terbentuk. Galaksi-galaksi terang lainnya berjarak dua kali lebih jauh, dan bersama-sama memberikan gambaran menakjubkan tentang aktivitas lubang hitam sepanjang waktu kosmik.

Banyak peristiwa jangka pendek yang dipelajari Fermi, seperti ledakan sinar gamma, ledakan kosmik paling kuat, tidak terlihat dalam interval waktu tersebut. Ini merupakan hasil pengolahan data selama beberapa hari untuk meningkatkan kejernihan gambar.

Teleskop Luar Angkasa Sinar Gamma Fermi adalah kemitraan astrofisika dan fisika partikel yang dikelola oleh Goddard. Fermi dikembangkan bekerja sama dengan Departemen Energi AS, dan dengan kontribusi penting dari lembaga akademis dan mitra di Perancis, Jerman, Italia, Jepang, Swedia, dan Amerika Serikat.