Flash sekilas adalah pijar optik terjauh dari ledakan sinar gamma yang pernah terdeteksi – Sains Terkini

Tindak lanjut cepat dari pijar optik dari salah satu ledakan sinar gamma pendek (SGRB) terjauh yang dikonfirmasi, yang dianggap sebagai penggabungan dua bintang neutron, memberikan cahaya baru pada objek misterius ini. Pengamatan, yang dilakukan oleh Gemini Observatory internasional, sebuah Program NOIRLab NSF, mengkonfirmasi jarak objek dan menempatkannya tepat pada periode tengah hari kosmik, ketika alam semesta berada dalam "masa remaja" dan dengan cepat membentuk bintang. Kemunculan SGRB di awal sejarah alam semesta dapat mengubah teori tentang asal usulnya, khususnya berapa lama waktu yang dibutuhkan dua bintang neutron untuk bergabung untuk menghasilkan peristiwa dahsyat ini. SGRB yang dilokalkan dengan tepat jarang terjadi, biasanya hanya 7-8 yang terdeteksi per tahun, dan ini adalah SGRB berkeyakinan tinggi terjauh dengan deteksi pijar optik.

Para peneliti telah menggunakan teleskop Gemini North 8,1 meter untuk mengukur sisa cahaya optik dari salah satu semburan sinar gamma pendek (SGRB) terjauh yang pernah dipelajari. Diperkirakan sebagai hasil dari penggabungan dua bintang neutron, SGRB adalah peristiwa bencana yang hampir tak terduga dalam hal sifat dasarnya, memancarkan energi dalam jumlah besar dalam waktu sekitar satu detik. [1]. Pengamatan Gemini terhadap SGRB jauh yang baru sekarang menunjukkan bahwa proses ini dapat terjadi dengan sangat cepat untuk beberapa sistem – dengan sistem bintang biner masif yang bertahan dari ledakan supernova menjadi biner bintang neutron, dan biner tersebut kemudian berputar bersama dalam waktu kurang dari satu miliar tahun untuk dibuat. sebuah SGRB. Penelitian tersebut akan dipublikasikan di he Surat Jurnal Astrofisika.

Benda yang dinamai GRB181123B karena itu adalah ledakan kedua yang ditemukan pada 23 November 2018 – malam Thanksgiving – awalnya terdeteksi oleh Neil Gehrels Swift Observatory NASA. Ketika peringatan suatu peristiwa dari satelit Swift disiarkan ke seluruh dunia, beberapa teleskop melatih pandangan mereka tentang itu. Dalam beberapa jam, tim dari Universitas Northwestern menggunakan Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS), yang juga merupakan pencitraan, di teleskop Gemini Utara di Maunakea di Hawai'i untuk merekam pijar sangat redup dari objek tersebut.

"Kami memanfaatkan kemampuan respons cepat yang unik dan sensitivitas yang sangat baik dari Gemini North dan pencitraan GMOS-nya untuk memperoleh pengamatan mendalam dari ledakan hanya beberapa jam setelah penemuannya," kata Kerry Paterson dari Pusat Eksplorasi dan Penelitian Interdisipliner di Astrofisika (CIERA). ) di Northwestern University, AS, yang memimpin tim peneliti. "Gambar Gemini sangat tajam, dan memungkinkan kami untuk menunjukkan lokasi ke galaksi tertentu."


"Ini adalah contoh luar biasa dari astronomi domain waktu, yang melibatkan tindak lanjut yang sangat cepat dari peristiwa yang berkembang pesat," kata Hans Krimm dari US National Science Foundation. "Respon cepat Gemini sangat penting untuk menangkap peristiwa ini dengan cepat, dan data optik dan infra merah menambah kegembiraan astronomi multi-messenger – di mana pengamatan cahaya, gelombang gravitasi, neutrino, dan sinar kosmik bersatu untuk menceritakan kisah yang menarik."

Bersamaan dengan pengamatan Gemini, tim melakukan observasi lanjutan menggunakan Observatorium W. M. Keck di Hawai'i dan Multi-Mirror Telescope (MMT), yang terletak di Fred Lawrence Whipple Observatory di Mount Hopkins di Arizona. Para peneliti kemudian memanfaatkan kamera infra merah Gemini Selatan dan spektograf, FLAMINGOS-2, di Chili untuk mendapatkan spektrum galaksi induk untuk mengetahui jarak SGRB. Objek tersebut ditemukan berjarak sekitar 10 miliar tahun cahaya, menjadikannya SGRB terjauh kedua yang dikonfirmasi, dan SGRB dengan keyakinan tinggi terjauh dengan deteksi pijar optik. [2]. Dibandingkan dengan deteksi gelombang gravitasi dari penggabungan bintang neutron di alam semesta yang sangat dekat, SGRB adalah analog jauh.

"Identifikasi pola tertentu dalam spektrum, bersama dengan warna galaksi dari tiga observatorium, memungkinkan kami membatasi jarak secara tepat dan memperkuatnya sebagai salah satu SGRB terjauh hingga saat ini dalam 16 tahun operasi Swift," kata Paterson.

Tindak lanjut yang cepat dari penemuan cepat dari Swift sangat penting. Banyak SGRB tidak dapat diamati dengan teleskop pada waktunya untuk menangkap cahaya optik. Cahaya dari sisa cahaya memudar dengan cepat dan dibutuhkan waktu yang sangat lama untuk teleskop besar dan sensitif untuk menghentikan rencana pengamatan normalnya dan pindah ke target baru untuk memulai pengamatan lanjutannya.

Setelah deteksi optik SGRB dilakukan dengan Gemini, dan galaksi induknya diidentifikasi, tim tersebut dapat menentukan properti utama populasi bintang induk di dalam galaksi yang menghasilkan SGRB tersebut.

"Melakukan 'forensik' untuk memahami lingkungan lokal SGRB dan seperti apa galaksi asal mereka dapat memberi tahu kita banyak hal tentang fisika yang mendasari sistem ini, seperti bagaimana nenek moyang SGRB terbentuk dan berapa lama mereka akan bergabung," kata Wen-fai Fong dari Northwestern University dan rekan penulis studi ini. "Kami tentu tidak berharap menemukan SGRB yang sangat jauh, karena mereka sangat langka dan pingsan, tetapi kami sangat terkejut! Ini memotivasi kami untuk mengejar semua yang kami bisa."

Mayoritas dari 43 SGRB berkeyakinan tinggi yang digunakan dalam penelitian yang jaraknya diukur hingga saat ini ditemukan lebih dekat dengan rumah. SGRB jauh menawarkan cara unik untuk mempelajari jenis peristiwa yang sama ketika Semesta masih jauh lebih muda – periode sibuk di Semesta ketika bintang-bintang terbentuk dengan cepat dan galaksi-galaksi tumbuh dengan cepat [3]. Penambahan SGRB lain yang sangat jauh ke populasi dapat mengubah pemahaman astronom tentang peristiwa-peristiwa ini – khususnya, berapa lama waktu yang dibutuhkan dua bintang neutron untuk bergabung, dan laju penggabungan bintang neutron selama periode sejarah Alam Semesta ini. "Menemukan SGRB begitu awal dalam sejarah alam semesta menunjukkan bahwa setidaknya beberapa pasangan bintang neutron mungkin perlu berkumpul secara relatif cepat," menurut Fong.


"Dengan sumber daya teleskopik yang tepat dan fasilitas tindak lanjut yang berdedikasi, seperti Observatorium Gemini, kita dapat membuka era baru penemuan SGRB yang jauh, memotivasi studi tindak lanjut lebih lanjut dari peristiwa masa lalu dan juga tindak lanjut yang intens di masa depan," "kata Paterson.

Catatan

[1] Terlepas dari sifatnya yang spektakuler, jalur formasi ke SGRB tidak diketahui. Para astronom percaya bahwa mereka kemungkinan besar terbentuk dari sepasang bintang masif yang lahir bersama dan "mati" bersama sebagai bintang neutron sebelum bergabung.

[2] Redshift yang diukur adalah z = 1,754.

[3] Era ini mirip dengan masa remaja Semesta – banyak hal yang terjadi, semuanya agak berantakan, dan galaksi berkembang pesat dan belum menetap hingga dewasa di tahun-tahun berikutnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.