Sebuah Gelombang Fast Radio Bursts Ke-2 Dari Kedalaman Ruang Angkasa

Konsep tentang Fast Radio Bursts dari galaksi yang jauh. Gambar melalui Danielle Futselaar.

Fast Radio Bursts (FRBs) adalah salah satu penemuan astrofisika yang paling membingungkan dalam beberapa tahun terakhir. Mereka kuat tetapi gelombang radio pendek yang tampaknya berasal dari galaksi miliaran tahun cahaya. Para ilmuwan belum tahu apa penyebabnya, tetapi mereka menemukan lebih dari banyak petunjuk saat mereka terus menyelidiki. Salah satu keanehan adalah bahwa dari 60 FRB yang ditemukan sejauh ini, hanya satu yang pernah terlihat mengulang dari sumber yang sama.

Para ilmuwan di Kanada mendeteksi FRB berulang kedua menggunakan teleskop radio Canada Hidrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) di Okanagan Valley, British Columbia. Dilaporkan oleh Universitas McGill pada 9 Januari 2019, temuan bari ini juga diterbitkan dalam dua makalah peer-review di Nature pada 9 Januari dan dipresentasikan pada pertemuan American Astronomical Society di Seattle pada hari yang sama.

FRB berulang adalah salah satu dari 13 yang diamati oleh CHIME selama tiga minggu selama musim panas 2019. FRB kemudian bertambah pada minggu-minggu berikutnya.

Deteksi FRB berulang lainnya menarik karena mereka tampaknya relatif jarang di antara FRB pada umumnya. Yang pertama diamati oleh teleskop radio Arecibo di Puerto Rico pada tahun 2015. Menurut Ingrid Stairs, Anggota tim CHIME dan seorang astrofisika di University of British Columbia (UBC):

Sampai sekarang, hanya ada satu FRB berulang yang dikenal. Mengetahui bahwa ada yang lain menunjukkan bahwa mungkin ada lebih banyak di luar sana. Dan dengan lebih banyak repeater dan lebih banyak sumber yang tersedia untuk dipelajari, kita mungkin dapat memahami teka-teki kosmik ini - dari mana mereka berasal dan apa yang menyebabkannya.

Teleskop radio CHIME Kanada di Okanagan Valley, British Columbia. Gambar melalui CHIME.

Deteksi oleh CHIME sedikit mengejutkan, sebagian besar FRB yang ditemukan sebelumnya berada pada frekuensi mendekati 1400 megahertz (MHz), sedangkan pengamatan teleskop berada pada kisaran 400-800 MHz. Tetapi sebagian besar dari 13 FRB baru memang frekuensinya lebih rendah, sampai ke  frekuensi terendah yang dapat dideteksi oleh CHIME. Para Ilmuwan berpikir bahwa FRB tambahan mungkin ditemukan bahkan lebih rendah dari minimum 400MHz.

Jadi apakah ini artinya hasil baru?

Apapun penyebab FRB, itu adalah sesuatu yang tidak terlihat sebelumnya. Teori telah berkisar dari fenomena eksotis yang melibatkan bintang neutron atau lubang hitam bahkan ya seperti alien. Seperti yang dicatat oleh Arun Naidu dari McGill University:

Apa pun sumber gelombang radio ini, menarik untuk melihat seberapa lebar rentang frekuensi yang dapat dihasilkannya. Ada beberapa model di mana sumbernya secara intrinsik tidak dapat menghasilkan apa pun di bawah frekuensi tertentu.

FRB pertama dijuluki FRB 121102 ditemukan pada tahun 2007 oleh Duncan Lorimer dan muridnya David Narvekic ketika mereka melihat melalui data survey pulsar kearsipan.

Tom Landacker, anggota CHIME dari Dewan Riset Nasional Kanada, menambahkan:

[Kita sekarang tahu] sumber-sumbernya dapat menghasilkan gelombang radio frekuensi rendah dan gelombang frekuensi rendah itu bisa lepas dari lingkungannya, dan tidak terlalu tersebar untuk dideteksi pada saat mereka mencapai Bumi. Itu memberitahu kita sesuatu tentang lingkungan dan sumbernya. Kami belum memecahkan masalah, tetapi beberapa potongan lagi ada di teka-teki.

Menurut Kendrick Smith , seorang kosmologis di Institut Perimeter untuk Fisika Teoretis di Waterloo, Ontario:

FRB adalah misteri yang tidak terduga . Tidak ada banyak misteri kualitatif dalam astrofisika. Jadi menjelaskan sifat mereka telah menjadi salah satu masalah terbesar yang belum terpecahkan dalam astrofisika dalam beberapa tahun terakhir.

CHIME adalah teleskop radio unik, yang dirancang dan dibangun oleh para astronom Kanada, Smith menjelaskan:

CHIME merekonstruksi gambar langit atas dengan memproses sinyal radio yang direkam oleh ribuan antena dengan sistem pemrosesan sinyal besar. Sistem pemrosesan sinyal CHIME adalah yang terbesar dari semua teleskop di Bumi, memungkinkannya untuk mencari wilayah besar langit secara bersamaan.

FRB pertama - dijuluki FRB 121102 - ditemukan pada tahun 2007. Gambar cahaya tampak ini menunjukkan galaksi inangnya. Gambar melalui Observatorium Gemini / AURA / NSF / NRC.

Sebagian besar astronom cukup yakin bahwa penjelasan alami akan ditemukan karena FRB memiliki karakteristik yang membuat sumber kecerdasan menjadi sulit. Satu masalah, seperti dijelaskan oleh Seth Shostak , seorang astronom senior di SETI Institute , adalah bahwa mereka tampaknya datang dari seluruh langit , dari galaksi yang dipisahkan oleh miliaran tahun cahaya.

Tetapi Anda dapat dengan aman bertaruh bahwa alien bukanlah penyebab FRB. Mengapa? Burster terlihat di langit, itu sebabnya. Jenis sinyal yang sama datang dari galaksi yang umumnya dipisahkan oleh miliaran tahun cahaya. Jadi bagaimana mungkin alien mengatur begitu banyak alam semesta untuk terlibat dalam penyiaran sinyal yang sama? Hampir tidak ada cukup waktu sejak Big Bang untuk mengoordinasikan kerja tim yang begitu luas, bahkan jika Anda dapat memikirkan alasannya!

Akan sulit untuk memahami bagaimana alien bisa mengkoordinasikan ledakan radio sekuat itu pada jarak yang begitu jauh, tetapi siapa yang tahu? Occam Razor akan menyarankan bahwa FRB kemungkinan besar berasal dari alam - tetapi menentukan apa yang menyebabkannya akan membutuhkan pengamatan lanjutan.

Intinya: FRB adalah fenomena eksotis, terlepas dari apa yang menyebabkannya, dan berkat pengamatan baru dari teleskop seperti CHIME, para ilmuwan adalah langkah lain yang lebih dekat untuk menyelesaikan misteri yang menakjubkan ini.

Sumber: Observations of fast radio bursts at frequencies down to 400 megahertz
Sumber: The source of a second repeating fast radio burst
Melalui University McGill