World

Fast Radio Burst 190520 yang baru ditemukan menimbulkan lebih banyak pertanyaan karena perilakunya yang aneh

[ad_1]

galaksi

Kredit: CC0 Domain Publik

Fast radio burst (FRB) 190520 yang baru ditemukan menunjukkan perilaku yang unik dibandingkan dengan FRB lain yang ditemukan sejauh ini. Ledakan kosmik yang menyimpang ini diamati oleh tim internasional, yang dipimpin oleh para peneliti di Universitas West Virginia dan Pusat Gelombang dan Kosmologi Gravitasi. Tepat ketika Anda berpikir Anda memahami polanya, sebuah outlier aneh datang dan memaksa Anda untuk mengevaluasi kembali semua yang Anda ketahui.

Profesor Sarah Burke-Spolaor bersama dengan Asisten Pascasarjana Kshitij Aggarwal, keduanya dari Departemen Fisika dan Astronomi WVU dan Pusat Gelombang Gravitasi dan Kosmologi, menerbitkan temuan mereka di Alam. Dalam makalah tersebut, mereka menggambarkan mengamati perilaku unik dari ledakan radio cepat yang disebut FRB 190520.

Selain itu, Mahasiswa Pascasarjana Universitas Virginia Barat Jessica Sydnor dan Reshma Thomas keduanya memainkan peran penting dalam penemuan tersebut.

Thomas bekerja sama dengan Burke-Spolaor untuk mendapatkan data lanjutan pada FRB untuk lebih memahami beberapa sifat menarik yang ditemukan oleh penemuan awal. Snyder membantu Burke-Spolaor dalam pencitraan dan interpretasi gambar untuk memeriksa hasil silang yang dilihat oleh kolaborator FAST.

Yang aneh

FRB adalah pulsa radio sementara yang disebabkan oleh sumber astrofisika yang terletak jauh di luar galaksi kita, Bima Sakti. Sementara asal usul durasi milidetik ini, kilatan terang dan ekstragalaksi masih belum sepenuhnya dipahami, para peneliti mendekati misteri dengan setiap penemuan baru. FRB ini, FRB 190520, terbukti cukup unik untuk dianggap sebagai outlier di antara semua FRB yang dikenal. Pertama, itu diklasifikasikan sebagai repeater. Repeater adalah FRB yang mengulang pulsanya secara acak. Biasanya, FRB tidak dapat diprediksi, tetapi repeater lebih dapat diandalkan tetapi juga jarang. Dengan perilaku berulang, peneliti dapat lebih fokus dan mengamati data dengan presisi relatif dan memetakan ledakan berulang yang membantu pengamatan di masa depan. FRB 190520 adalah salah satu FRB berulang paling aktif yang pernah diamati.

Selain itu, ini hanya FRB lokal kedua, dari lebih dari 20 FRB lokal, dengan sumber radio persisten yang terkait dengannya. Lokalisasi adalah ketika lokasi FRB diarahkan ke area yang sangat kecil di luar angkasa, menghubungkan FRB ke galaksi induk di dekat lokasi tersebut. Pengamatan galaksi induk FRB 190520 menunjukkan bahwa galaksi tersebut jauh lebih dekat dari yang diperkirakan. Secara keseluruhan, perilakunya sangat berbeda dari FRB lain, yang memicu lebih banyak pertanyaan dari tim. Mengapa yang satu ini berbeda? Apa yang membuatnya berperilaku berbeda? Apakah perilaku itu disebabkan oleh FRB itu sendiri, atau galaksi inangnya? Bisakah galaksi tuan rumah ini memberi para astronom lebih banyak petunjuk yang bisa mengisi lebih banyak potongan teka-teki kosmologi?

Mari kita mulai memahami bagaimana penemuan itu terungkap.

FRB pertama ditemukan pada tahun 2007 oleh Profesor Duncan Lorimer dari Universitas Virginia Barat, Profesor Maura McLaughlin, dan seorang mahasiswa sarjana yang bekerja dengan Lorimer, D. Narkevic, saat menganalisis data arsip yang direkam oleh Parkes Observatory. Semburan ini awalnya dijuluki Lorimer Burst. Penemuan ini membuka pintu untuk seluruh bidang studi seputar FRB. FRB 190520 ditemukan oleh para peneliti menggunakan FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) pada tahun 2019. Pada tahun 2020, tim peneliti mengamati FRB 190520 menggunakan observatorium VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) dan menemukan karakteristik yang luar biasa , sangat unik untuk FRB khusus ini.

Maju cepat 14 tahun, FRB 190520 memicu sejumlah pertanyaan baru.

Bagaimana cara mengetahui lokasi FRB?

Sama seperti efek Doppler, para astronom menggunakan apa yang disebut pergeseran merah, atau panjang gelombang cahaya yang diregangkan saat gelombang suara bergerak melalui ruang angkasa. Sama seperti suara ambulans; itu berubah dan memuncak dalam nada saat bergerak ke arah Anda dan kemudian turun di nada saat bergerak menjauh dari Anda. Gelombang cahaya bergerak dengan cara yang sama. Cahaya melayang menuju sisi merah spektrum untuk objek yang jauh dan menjauh dari kita dan memungkinkan para astronom untuk mengukur dan menghitung kecepatan galaksi relatif terhadap Bumi.

Menggabungkan semua yang mereka ketahui tentang FRB, tim menggunakan sistem pengamatan Realfast di VLA untuk mengamati dan mengumpulkan data di mana mereka mendeteksi sumber radio persisten (PRS) yang ditempatkan dengan FRB 190520. Menggunakan posisi FRB dengan sangat cepat, tim mencari untuk galaksi induk dan mengidentifikasi galaksi induk, galaksi kerdil, pada jarak ~0.2. Tim tidak yakin apakah PRS terkait dengan FRB, atau sesuatu yang dekat dengan FRB di lingkungannya. Banyak teori seputar kedua skenario yang ada. Ini adalah awal dari pemahaman yang lebih baik tentang repeater yang juga dilokalisasi bersama.

Perhitungan Perjalanan menggunakan Ukuran Dispersi

Plasma yang menempati ruang “kosong” antara bintang dan galaksi sebenarnya menyebabkan cahaya melambat, dan efek ini menjadi lebih ekstrem pada frekuensi radio yang lebih rendah. Hal ini menyebabkan sinyal frekuensi radio tinggi tiba lebih dulu dan sinyal frekuensi radio rendah tiba kemudian, menyebabkan FRB menunjukkan “peluit” turun dalam data. Durasi nada menurun itu dapat digunakan untuk menghitung jumlah gas dan materi yang telah dilaluinya, memberi mereka gambaran tentang seberapa jauh asalnya. Dispersion Measure (DM) memberi kita banyak informasi tentang alam semesta kita karena ia memberitahu kita tentang distribusi elektron di luar angkasa. Saat pulsa dari FRB jauh bergerak melalui materi, seperti gas dan plasma di alam semesta, suara pulsa memantul dari elektron dalam medium intergalaksi (di luar galaksi kita sendiri) yang menyebabkan perubahan pulsa. Para astronom dapat menghitung dispersi di dalam Bima Sakti, Galaksi kita sendiri. Di luar Bima Sakti, dispersi di medium intergalaksi tidak diketahui, jadi peneliti perlu mengisi kekosongan dengan perkiraan yang dihitung. Mungkin ada banyak materi yang bersembunyi di dalam medium intergalaksi; teka-teki lain untuk hari lain.

DM dari FRB 190520

Saat menghitung ukuran dispersinya, tim menemukan itu sangat besar. Ukuran dispersi (DM) digunakan untuk memperkirakan seberapa jauh FRB, dan berdasarkan DM saja, seharusnya sangat jauh, tetapi dikombinasikan dengan pergeseran merah, itu tidak terlalu jauh; justru sebaliknya. Itu sangat dekat. Berdasarkan pengamatan yang ada menggunakan hubungan pergeseran merah/DM, karakteristik FRB ini terbukti sangat unik, bahkan outlier. Perhitungan terobosan ini sekarang menantang hubungan DM-pergeseran merah yang secara rutin digunakan dalam analisis FRB untuk menentukan jarak ke FRB.

Pencilan

FRB 190520 kembali harus membuktikan keunikannya. DM-nya sangat besar, yang biasanya digunakan untuk memperkirakan seberapa jauh FRB dapat ditemukan. Berdasarkan DM saja, seharusnya sudah sangat jauh, tetapi pergeseran merah membuktikan sebaliknya. Itu sebenarnya sangat dekat dengan Bumi.

Jika semua FRB berperilaku dengan cara yang sama, maka kita dapat menggunakannya sebagai titik rata-rata. Tetapi jika kita memiliki FRB yang menyimpang, seperti FRB 190520, rata-rata tidak disajikan secara merata. Dengan kata lain, itu bisa menyebabkan rata-rata yang diketahui menjadi lebih luas karena outlier yang jelas dalam campuran.

Menurut Aggarwal, FRB 190520 dapat membuang perkiraan dan asumsi awal ke luar jendela.

FRB 190520 terbukti menjadi portal yang tidak diketahui terus menerus. Pencilan ini dan galaksi inangnya kini telah membuka lebih banyak pertanyaan seputar dunia kosmik FRB, menarik para peneliti dengan keingintahuan yang lebih ilmiah. Para peneliti telah menggunakan FRB ini untuk menarik kesimpulan penting seputar bidang penelitian lain yang berkaitan dengan alam semesta, seperti evolusinya. “Jika Anda menghitung semua bintang, gas, dan benda bercahaya lainnya yang dapat kita lihat, berdasarkan pengamatan kosmologis, seharusnya ada lebih banyak materi yang hilang, tetapi kita tidak sepenuhnya memiliki pengukuran langsung itu,” jelas Burke Spolaor. FRB dapat menyelidiki ruang antar galaksi, membantu mengisi detail yang tidak diketahui tentang media intergalaksi termasuk materi tersembunyi.

Ada sesuatu yang terjadi dengan FRB 190520, dan kami ingin tahu lebih banyak! Galaksi tuan rumah, atau lingkungan di sekitar FRB ini memiliki sesuatu yang unik terjadi, yang dapat berkontribusi pada dispersi yang begitu tinggi. Lokalisasi adalah kunci untuk lebih memahami outlier seperti FRB 190520, dengan menunjukkan FRB ke galaksi induknya dan memperkirakan jarak yang tepat.

Dengan setiap penemuan, teka-teki menjadi lebih kompleks, menawarkan lebih banyak jawaban atas pertanyaan yang berkaitan dengan evolusi alam semesta dan seterusnya.

Meskipun saat ini merupakan anomali, sangat mungkin bahwa dalam lima atau sepuluh tahun, ini dapat dianggap normal karena lebih banyak detail tentang pengulangan FRB, seperti FRB 190520, terungkap.


Ledakan radio yang aneh menimbulkan pertanyaan baru


Informasi lebih lanjut:
C.-H. Niu et al, Sebuah ledakan radio cepat berulang yang terkait dengan sumber radio yang persisten, Alam (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04755-5

Disediakan oleh Universitas Virginia Barat

Kutipan: Fast Radio Burst 190520 yang baru ditemukan menimbulkan lebih banyak pertanyaan karena perilaku aneh (2022, 10 Juni) diambil 12 Juni 2022 dari

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.



Artikel ini pertama kali tayang di situs phys.org

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button