Ratusan Ledakan Radio Cepat Terdeteksi di Luar Angkasa
Asal usul ledakan radio cepat ini masih misterius.
REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Ratusan ledakan radio cepat yang misterius telah terdeteksi di luar angkasa berkat teleskop dari Kanada dan kelompok peneliti internasional. Asal usul kilatan cahaya terang sepanjang milidetik ini tidak diketahui karena semburannya atau FRB, tidak dapat diprediksi dan menghilang dengan cepat.
Para ilmuwan pertama kali mengamati pada 2007. Dalam dekade berikutnya, mereka hanya mengamati sekitar 140 ledakan di seluruh alam semesta.
“Hal tentang FRB adalah sangat sulit ditangkap. Anda harus mengarahkan teleskop radio ke tempat yang tepat dan waktu yang tepat dan tidak dapat memprediksi di mana atak kapan itu terjadi,” ujar Kiyoshi Masui, asisten profesor fisika di MIT dan anggota Institut Kavli dalam Penelitian Astrofisika dan Luar Angkasa.
Menurut Masui, kebanyakan teleskop radio hanya melihat sepetak langit seukuran bulan pada waktu tertentu. Ini mengartikan bahwa sebagian besar FRB tidak terlihat.
Namun, itu semua berubah ketika teleskop CHIME, yang terletak di Observatorium Astrofisika Radio Dominion di British Columbia, Kanada, mulai menerima sinyal radio pada 2018 selama tahun pertama operasinya.
Teleskop radio stasioner, yang disebut sebagai Eksperimen Pemetaan Intensitas Hidrogen Kanada, mendeteksi 535 ledakan radio cepat baru antara 2018 dan 2019.
Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk membuat katalog CHIME dari ledakan radio cepat, yang dipresentasikan pada Pertemuan Masyarakat Astronomi Amerika ke-238, sebuah peristiwa yang terjadi secara virtual. Katalog tidak hanya memperluas jumlah ledakan radio cepat yang diketahui, tetapi juga memperluas informasi yang tersedia tentang lokasi dan propertinya.
Sementara sebagian besar ledakan radio cepat terjadi hanya sekali, 61 di antaranya mengulangi ledakan radio cepat dari 18 sumber. Semburan berulang muncul secara berbeda, setiap kilatan berlangsung sedikit lebih lama daripada ledakan tunggal.
Ketika ledakan berulang, para ilmuwan memiliki peluang yang jauh lebih baik untuk melacaknya kembali ke titik asalnya. Lokasi-lokasi ini dapat membantu para ilmuwan menentukan apa yang menyebabkan semburan.
Berdasarkan pengamatan mereka, para peneliti percaya bahwa ledakan radio cepat tunggal mungkin memiliki sumber berbeda dari yang berulang.
Dengan semua sumber ini, mulai didapatkan gambaran seperti apa FRB secara keseluruhan.
“Selain itu, astrofisika apa yang mungkin mendorong peristiwa ini dan bagaimana mereka dapat digunakan untuk mempelajari alam semesta ke depan," jelas Kaitlyn Shin, anggota CHIME dan seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Fisika Institut Teknologi Massachusetts.
Fungsi teleskop CHIME sedikit berbeda dari teleskop lain yang digunakan untuk astronomi radio. Susunan empat antena radio raksasa, sebanding dengan ukuran dan bentuk setengah pipa yang digunakan untuk snowboarding, sama sekali tidak bergerak.
Saat Bumi berputar pada porosnya, susunan ini menerima sinyal radio dari separuh langit. Biasanya, piringan radio bergerak untuk menangkap cahaya dari berbagai area di langit.
Sebaliknya, CHIME menggunakan semua desain digital dan memiliki korelator, prosesor pensinyalan digital untuk menangkap sinyal radio yang masuk. Itu dapat mengaduk data dalam jumlah besar, sekitar tujuh terabit per detik, atau setara dengan persentase kecil lalu lintas internet global.
"Pemrosesan sinyal digital inilah yang membuat CHIME mampu merekonstruksi dan 'melihat' ke ribuan arah secara bersamaan. Itulah yang membantu kami mendeteksi FRB seribu kali lebih sering daripada teleskop tradisional,” kata Masui.
Sebanyak 535 semburan yang terdeteksi oleh CHIME berasal dari semua bagian langit dan luar angkasa. Berdasarkan informasi yang dikumpulkan, para peneliti menghitung bahwa ledakan radio cepat terang ini kemungkinan terjadi sekitar 800 kali per hari di seluruh langit.
"Itulah hal yang indah tentang bidang ini. FRB sangat sulit dilihat, tetapi tidak jarang. Jika mata Anda bisa melihat kilatan radio seperti Anda melihat kilatan kamera, Anda akan melihatnya sepanjang waktu jika Anda hanya melihat ke atas,” jelas Masui.
Sementara semburan ini akan cukup menarik berdasarkan sifat misteriusnya, para ilmuwan juga percaya bahwa mereka dapat menggunakan semburan untuk memiliki pemahaman yang lebih baik tentang alam semesta. Ini bahkan termasuk dalam memetakan distribusi gas di sekitarnya.
Ketika gelombang radio ini bergerak melalui ruang angkasa, kemungkinan mereka bertemu dengan gas atau plasma. Hal ini dapat mendistorsi gelombang, mengubah sifat dan bahkan lintasannya. Selain itu, ini juga menentukan informasi tentang ledakan radio, yang dapat membantu para ilmuwan memperkirakan jarak tempuhnya dan berapa banyak gas yang ditemuinya.
"Ini membawa catatan di dalamnya tentang struktur alam semesta yang telah dilaluinya dalam perjalanan dari sumbernya ke kita. Karena itu, kami berpikir bahwa mereka akan menjadi alat utama untuk mempelajari alam semesta,” kata Masui.
Banyak dari semburan radio terang yang terdeteksi oleh CHIME melakukan perjalanan dari galaksi jauh dan kemungkinan diciptakan oleh sumber yang sangat energik. Namun, para peneliti masih mencoba untuk menentukan sifat pasti dari sumber tersebut.
Dengan ledakan radio yang cukup cepat, dimungkinkan untuk memetakan struktur alam semesta skala besar. Struktur besar ini membentuk filamen jaring kosmik.
"Dengan katalog FRB, kami telah mendeteksi korelasi antara FRB dan struktur skala besar. Ini benar-benar menarik dan mengantar era baru kosmologi (ledakan radio cepat),” jelas Alex Josephy, mahasiswa doktoral fisika di McGill University di Kanada.