Para astronom mendeteksi semburan radio yang sangat kuat dan cepat yang membelokkan galaksi terdekat

Setelah memperbarui susunan teleskop radio di Westerbork, Belanda, para astronom telah menemukan lima semburan radio cepat baru. Gambar teleskop, lebih tajam dari yang mungkin sebelumnya, menunjukkan bahwa beberapa semburan telah menembus galaksi segitiga tetangga kita. Ini memungkinkan para astronom untuk pertama kalinya menentukan jumlah maksimum atom tak terlihat di galaksi ini.

Semburan radio cepat, FRB, adalah salah satu ledakan paling terang di alam semesta. Semburan terutama dipancarkan oleh gelombang radio. Kilatannya begitu kuat sehingga teleskop radio dapat mendeteksinya bahkan dari jarak lebih dari empat miliar (!) Tahun cahaya. Visibilitas terus menerus melintasi jarak yang begitu jauh berarti bahwa jet mengandung energi dalam jumlah besar. Ketika meledak, satu FRB mengandung sepuluh triliun (sepuluh juta kali satu juta) kali konsumsi energi tahunan seluruh populasi global.

Pembangkit listrik yang masif ini membuat FRB menjadi sangat menarik. Banyak astronom percaya bahwa mereka dipancarkan oleh bintang neutron. Intensitas dan kekuatan medan magnet bintang-bintang yang sangat muda ini unik di alam semesta. Dengan mempelajari kilatan cahaya, para astronom bertujuan untuk lebih memahami sifat dasar materi yang menyusun alam semesta. Tetapi mempelajari kilatan ini sulit. Tidak ada yang tahu di mana gelombang berikutnya akan meledak di langit. Dan FRB hanya bertahan sepersekian detik: jika Anda berkedip, Anda akan melewatkannya.

Didukung oleh receiver baru dan superkomputer baru (Apertif Radio Transient System, ARTS), Westerbork kini telah menemukan lima FRB baru. Dia segera mengidentifikasinya juga, kata penyelidik utama Joeri van Leeuwen (ASTRON): “Kami sekarang memiliki instrumen dengan bidang pandang yang sangat luas dan penglihatan yang sangat tajam. Dan semuanya hidup. Ini baru dan menarik.”

Sebelumnya, teleskop radio seperti Westerborks mendeteksi FRB seperti halnya mata majemuk lalat. Lalat dapat melihat ke segala arah, tetapi tidak terlihat. Mengupgrade Westerbork seperti menyilangkan mata lalat dengan mata elang. Superkomputer ARTS secara terus-menerus menggabungkan gambar dari dua belas piringan Westerbork untuk menciptakan gambar yang tajam pada bidang pandang yang sangat luas. “Orang tidak mampu membeli perangkat elektronik kompleks yang Anda butuhkan untuk ini,” kata insinyur sistem Erik Koestra (ASTRON). “Kami merancang sendiri sebagian besar sistem, dengan tim yang hebat. Ini menghasilkan mesin yang canggih, salah satu yang paling bertenaga di dunia.”

penyimpangan galaksi

Para astronom ingin memahami bagaimana dan mengapa FRB menjadi sangat terang. Tapi kilatan itu juga menarik karena dalam perjalanannya ke Bumi mereka memotong galaksi lain. Elektron di galaksi tersebut, biasanya tidak terlihat, mendistorsi kilatan. Melacak elektron tak kasat mata dan atom pengiringnya penting karena sebagian besar materi di alam semesta gelap dan kita masih sangat sedikit mengetahuinya. Sebelumnya, teleskop radio secara kasar dapat menunjukkan di mana FRB terjadi. Superkomputer ARTS sekarang memungkinkan Westerbork untuk menunjukkan dengan tepat lokasi FRB dengan akurasi yang tepat. Van Leeuwen: “Kami telah menunjukkan bahwa tiga dari FRB yang kami deteksi telah mendistorsi galaksi Triangulum kami! Jadi untuk pertama kalinya kami dapat menghitung jumlah elektron tak terlihat yang paling banyak dikandung galaksi. Hasil yang luar biasa.”

Referensi: “Sistem Transien Radio Apertif (ARTS): Desain, Komisioning, Pelepasan Data, dan Deteksi Lima Aliran Radio Cepat Pertama” oleh Joeri van Leeuwen, Eric Kooistra, Leon Oostrum, Liam Connor, Jonathan E. Hargreaves, Yogesh Maan, Pendeta Ines-Marazuela Emily Petrov, Daniel van der Schoor, Alessio Skloko, Samira M. Block, William JGD, Oliver M Boersma, WM A. Van Capelen, Arthur H.W.M. Colin, Sedis Damstra, Helga Dens, Geer NG Van Diepen, David W. Gardiner, Jan Grange, Andre W. Jonst, Kelly M. Hess, Hanno Holtes, Theis van der Hulst, Baudouin Hutt, Alexander Kotkin, J. Marcel Luce, Daniel M. Lucero, Ognes Mika, Klim Mikhailov, Raffaella Morgante, Vanessa A. Moss, Henk Mulder, Minno J. Norden, Tom A. Oosterloo, Emaneula Orrú, Zsolt Paragi, Jan-Pieter R. de Reijer, Arno P. Schoenmakers, Klaas JC Stuurwold, Sander ter Veen, Yu-Yang Wang, Alwin W. Zanting and Jacob Ziemke12 April 2023 Dan Astronomi dan astrofisika.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244107