Semburan radio ultracepat yang tidak diketahui muncul kembali secara real-time

Observatorium Arecibo di Puerto Riko, yang membentang ratusan meter dalam lingkaran menganga dan meninggalkan jejak yang hampir kosong di permukaan bumi, tampaknya akan menghasilkan penampakan yang sama bagi pengamat dari atas seperti kawah di bulan yang dilihat oleh mata manusia ketika diamati dari Bumi. Mengingat ini adalah salah satu teleskop terbesar di planet ini, Observatorium Arecibo juga merupakan salah satu dari sedikit teleskop yang berupaya membuka jalan bagi pemahaman lebih dalam tentang ruang ekstragalaktik yang sebagian besar masih belum diketahui. Meskipun tidak memakan banyak ruang fisik seperti yang didominasinya, Observatorium Parkes di Australia (berukuran diameter 64m) juga telah menarik banyak perhatian di kalangan komunitas astrofisikawan selama hampir satu dekade. 

Hal ini sebagian besar disebabkan oleh ahli astrofisika Duncan Lorimer, yang merupakan salah satu peneliti awal di Observatorium Parkes yang menemukan jenis aktivitas luar angkasa yang unik dan langka: semburan radio ultracepat yang, menurut data, berasal dari tempat yang jauh dan jauh. lokasi yang sangat jauh di luar Bima Sakti kita.

Semuanya dimulai pada tahun 2007, ketika Lorimer dan timnya menjelajahi catatan lama data teleskop dari tahun 2001 dan, secara kebetulan, mereka menemukan satu gelombang radio acak, tunggal, dan sangat kuat dari sumber yang tidak diketahui. Gelombang radio tunggal ini, meski hanya berlangsung satu milidetik, terlihat memancarkan lebih banyak energi dibandingkan matahari dalam sejuta tahun. Keanehan FRB (ledakan radio cepat) ini tampaknya semakin menarik perhatian ketika tim mulai mempelajari dari mana sebenarnya peristiwa dahsyat yang berlangsung selama milidetik ini awalnya berasal. 

Melalui pengukuran efek samping astronomi yang disebut dispersi plasma - sebuah proses yang pada dasarnya menentukan jumlah elektron yang bersentuhan dengan gelombang radio di sepanjang jalurnya menuju atmosfer bumi - mereka menentukan bahwa semburan radio cepat ini telah menyebar jauh melampaui batas-batas atmosfer bumi. galaksi kita. Faktanya, pengukuran dispersi menunjukkan bahwa ledakan radio cepat yang diamati pada tahun 2011 berasal dari jarak lebih dari satu miliar tahun cahaya. Sebagai gambaran, diameter galaksi kita hanya berukuran 120,000 tahun cahaya. Gelombang ini terlihat datang dari jarak 5.5 miliar tahun cahaya.

Meskipun penemuan ini mungkin tampak menarik bagi komunitas astrofisikawan, rekaman ledakan radio cepat terbaru, yang sekali lagi terdeteksi di Observatorium Parkes di Australia, mulai mengisi bagian penting lainnya dalam teka-teki ekstragalaksi ini. Tim di Australia tidak hanya merekam satu dari tujuh ledakan radio cepat (sepengetahuan kami) selama 10 tahun terakhir, mereka juga mampu menangkap peristiwa tersebut secara real-time. Karena kesiapan mereka, tim dapat memperingatkan teleskop lain di seluruh dunia untuk mengarahkan fokus mereka ke bagian langit yang benar dan melakukan pemindaian lanjutan pada semburan tersebut untuk melihat (jika ada) panjang gelombang mana yang dapat dideteksi. 

Dari pengamatan ini, para ilmuwan telah mempelajari informasi penting yang mungkin tidak memberi tahu kita secara pasti apa atau dari mana FRB berasal, namun mendiskreditkan apa yang sebenarnya bukan FRB tersebut. Beberapa orang berpendapat bahwa mengetahui apa yang bukan merupakan sesuatu sama pentingnya dengan mengetahui apa yang dimaksud dengan materi gelap, terutama ketika kita berhadapan dengan potensi materi gelap, karena topik ini jauh lebih sedikit diketahui dibandingkan fakultas lain di luar angkasa.

Ketika pengetahuan sangat terbatas, teori-teori ilmiah yang masuk akal dan tidak masuk akal pasti akan muncul. Hal serupa juga terjadi pada ledakan radio misterius, dimana Lorimer memperkirakan bahwa situasi ini akan semakin meluas pada dekade berikutnya, dengan menyatakan bahwa “Untuk sementara waktu, akan ada lebih banyak teori daripada ledakan yang terdeteksi secara individu.” 

Dia bahkan terdengar mendukung dugaan bahwa semburan ini mungkin merupakan tanda kecerdasan luar bumi. Duncan Lorimer, ahli astrofisika yang memimpin tim di Observatorium Parkes dan sejak itu diberi nama FRB, terdengar mempermainkan gagasan bahwa gelombang ini mungkin disebabkan oleh upaya makhluk Mars yang ramah untuk mengucapkan 'halo' di pagi hari. dari galaksi yang jauh dan jauh. Lorimer dikutip saat wawancara dengan NPR, mengatakan bahwa “bahkan ada diskusi dalam literatur tentang tanda tangan dari peradaban luar bumi,” meskipun ia belum memastikan apakah ia sepenuhnya mendukung tuduhan tersebut. 

Faktanya, sebagian besar komunitas ilmiah nampaknya agak ragu-ragu untuk memberi bobot pada spekulasi ini, atau spekulasi apa pun, karena memang hanya itu saja; teori tanpa bukti kuat.

Namun, sebelum ada teori yang dapat diperdebatkan, FRB yang awalnya dikumpulkan Lorimer dari data pada tahun 2001 diyakini secara luas oleh para ilmuwan (hingga saat ini) memiliki penyebab dan lokasi yang jauh lebih bersifat lokal dan bahkan kurang orisinal. aslinya. Meskipun Lorimer dan timnya telah mengumpulkan satu contoh FRB dari data mereka pada tahun 2011, tidak ada contoh lain yang mencatat gelombang radio ini dihasilkan baik dari kumpulan data Parkes Observatory atau perangkat sejenis lainnya di seluruh dunia. Dan karena para ilmuwan dikenal sangat skeptis terhadap laporan atau penelitian apa pun yang dihasilkan tanpa konfirmasi pihak ketiga, ledakan Lorimer dianggap sebagai kebetulan dari teknologi yang pertama kali mendeteksinya. Kecurigaan ini tampaknya semakin meningkat ketika pada tahun 2013, empat ledakan lainnya terdeteksi oleh teleskop Parkes, namun kali ini FRB menunjukkan ciri-ciri yang memiliki banyak kesamaan yang tidak menyenangkan dengan interferensi radio yang diketahui berasal dari bumi: peryton.

Para ilmuwan dapat menyimpulkan dari tingkat penyebaran semburan Lorimer yang tinggi bahwa semburan tersebut berasal dari wilayah astronomi. Ilmu teknis di balik pengukuran ini, yang akan membantu memahami mengapa gelombang ini dikira peryton, sebenarnya cukup sederhana. Semakin jauh suatu benda, semakin banyak plasma yang harus berinteraksi dengannya (yaitu ion bermuatan), yang seringkali menghasilkan spektrum yang tersebar, yang berarti frekuensi yang lebih lambat akan datang setelah frekuensi yang lebih cepat. Jarak antara waktu kedatangan ini biasanya menunjukkan sumber asal yang berada di dalam atau di luar batas galaksi kita. Spektrum dispersi jenis ini umumnya tidak terjadi pada objek yang ditemukan di galaksi kita, kecuali pada kasus periton yang tidak biasa. Meskipun mengejek perilaku sumber yang berasal dari luar angkasa, peryton sebenarnya berasal dari bumi dan, seperti semburan Lorimer, hanya diamati oleh Observatorium Parkes. 

Kini Anda dapat mulai melihat bagaimana para ilmuwan yang awalnya mengusulkan sumber FRB berasal dari angkasa mulai digagalkan oleh teknologi mereka sendiri, sebuah kesalahan sederhana yang hanya dapat dikaitkan dengan kurangnya keragaman dalam pengambilan sampel mereka. Orang-orang yang tidak percaya dan tidak setuju dengan cepat menjadi semakin ragu-ragu untuk memberikan status ekstragalaktik pada gelombang-gelombang ini, bahkan sebagai peristiwa unik, sampai mereka memastikan penampakan gelombang-gelombang ini dari teleskop lain di lokasi terpisah. Lorimer bahkan setuju bahwa temuannya tidak akan mendapatkan legitimasi ilmiah seperti yang dituntut masyarakat sampai konfirmasi dari observatorium lain dicatat menggunakan “kelompok [dan] peralatan yang berbeda”.

Pada bulan November 2012, doa putus asa Lorimer dan peneliti lain yang percaya bahwa FRB ini berasal dari luar galaksi kita telah terjawab. FRB12110, ledakan radio cepat serupa yang dilaporkan di Australia, terdeteksi di Observatorium Arecibo di Puerto Rico. Jarak antara Puerto Riko dan Australia - sekitar 17,000 kilometer - adalah jarak yang diharapkan para peneliti di antara penampakan FRB. Mereka kini dapat memastikan bahwa panjang gelombang alien ini bukanlah anomali baik dari teleskop Parkes maupun lokasinya.

Sekarang FRB ini telah membuktikan keabsahannya dalam studi astrofisika, langkah selanjutnya adalah mencari tahu dari mana sebenarnya ledakan ini berasal dan apa penyebabnya. Pengujian pada teleskop SWIFT mengonfirmasi bahwa terdapat 2 sumber sinar X yang mengarah ke FRB, namun selain itu, tidak ada panjang gelombang lain yang terdeteksi. Dengan tidak mendeteksi jenis aktivitas lain apa pun dalam spektrum panjang gelombang lain, para ilmuwan dapat mengecualikan banyak teori lain yang dianggap sebagai penjelasan valid mengenai asal usul FRB. 

Selain tidak mengamati semburan ini pada panjang gelombang lain, mereka menemukan bahwa FRB terpolarisasi secara sirkular, bukan linier, yang menunjukkan bahwa mereka juga harus berada di hadapan medan magnet yang kuat. Melalui proses eliminasi, para ilmuwan dapat mengelompokkan kemungkinan sumber ledakan ini ke dalam tiga kategori: lubang hitam yang runtuh (sekarang dikenal sebagai blitzar), semburan api raksasa yang dihasilkan dari magnetar (bintang neutron dengan medan magnet tinggi), atau ledakan yang dihasilkan oleh ledakan tersebut. adalah hasil tumbukan antara bintang neutron dan lubang hitam. Ketiga teori tersebut saat ini berpotensi menjadi valid, karena informasi yang belum kita ketahui tentang ledakan dahsyat ini masih melebihi pengetahuan yang telah kita katalog.