Tim astronom internasional mengidentifikasi emisi sinar gamma berkala dari 11 galaksi aktif – Sains Terkini

Seorang ilmuwan Universitas Clemson telah bergabung dengan tim astronom internasional untuk mengidentifikasi emisi sinar gamma periodik dari 11 galaksi aktif, membuka jalan bagi studi masa depan galaksi tidak konvensional yang mungkin menampung dua lubang hitam supermasif di pusat-pusat mereka.

Di antara para astronom, telah lama diketahui bahwa sebagian besar galaksi memiliki lubang hitam di pusatnya. Tetapi galaksi yang memiliki sepasang lubang hitam tetaplah teoretis.

Hasil penelitian tim muncul di Jurnal Astrofisika pada 19 Juni 2020 dalam sebuah makalah berjudul "Pencarian sistematis untuk periodisitas sinar gamma dalam inti galaksi aktif yang terdeteksi oleh Fermi Large Area Telescope."


"Secara umum, lubang hitam supermasif ditandai oleh massa lebih dari satu juta massa matahari kita," kata Pablo Peñil, penulis utama penelitian dan Ph.D. mahasiswa di Universidad Complutense de Madrid di Spanyol. "Beberapa lubang hitam supermasif ini, yang dikenal sebagai nukleus galaksi aktif (AGN) telah ditemukan untuk mempercepat partikel mendekati kecepatan cahaya dalam pancaran sinar yang disebut pancaran. Emisi dari pancaran ini terdeteksi di seluruh spektrum elektromagnetik, tetapi sebagian besar dari energi mereka dilepaskan dalam bentuk sinar gamma. "

Sinar Gamma, yang merupakan bentuk cahaya paling ekstrem, dideteksi oleh Large Area Telescope di atas pesawat Fermi Gamma-ray Space Telescope milik NASA. AGN ditandai dengan variasi kecerahan yang tiba-tiba dan tidak dapat diprediksi.

"Mengidentifikasi pola reguler dalam emisi sinar gamma mereka seperti melihat lautan badai dan mencari set gelombang kecil biasa yang disebabkan oleh, katakanlah, lewat kapal kecil," kata Peñil. "Itu menjadi sangat menantang dengan sangat cepat."

Tim menyelesaikan langkah sulit pertama dalam mengidentifikasi sejumlah besar galaksi yang memancarkan secara berkala selama bertahun-tahun dan mencoba menjawab pertanyaan tentang apa yang menghasilkan perilaku periodik dalam AGN ini. Beberapa penjelasan potensial sangat menarik.

"Langkah selanjutnya adalah persiapan kampanye pengamatan dengan teleskop lain untuk menindaklanjuti galaksi-galaksi ini dan semoga mengungkap alasan di balik pengamatan yang meyakinkan ini," kata rekan penulis Marco Ajello, seorang profesor di departemen fisika Fakultas Fisika College of Science. dan astronomi di Universitas Clemson. "Kami memiliki beberapa kemungkinan dalam pikiran – dari efek mercusuar yang dihasilkan oleh jet hingga modulasi dalam aliran materi ke lubang hitam – tetapi satu solusi yang sangat menarik adalah bahwa periodisitas dihasilkan oleh sepasang lubang hitam supermasif yang berputar di sekitar satu sama lain. Memahami hubungan lubang hitam ini dengan lingkungannya akan sangat penting untuk gambaran lengkap pembentukan galaksi. "

Berkat satu dekade pengamatan Fermi-LAT, tim dapat mengidentifikasi pengulangan sinyal sinar gamma selama beberapa tahun. Rata-rata, emisi ini diulang sekitar setiap dua tahun.

"Studi kami merupakan pekerjaan yang paling lengkap saat ini tentang pencarian periodisitas dalam sinar gamma, sebuah studi yang akan berperan dalam memperoleh wawasan tentang asal-usul perilaku aneh ini," kata rekan penulis Alberto Domínguez, Peñil's Ph.D. pengawas di Madrid dan juga mantan peneliti postdoctoral dalam kelompok Ajello di Clemson. "Kami telah menggunakan sembilan tahun pengamatan LAT semua-langit yang berkelanjutan. Di antara lebih dari dua ribu AGN yang dianalisis, hanya sekitar selusin yang menonjol untuk emisi siklus yang menarik ini."


Memperbesar sampel terbatas dari pemancar periodik merupakan lompatan maju yang penting untuk memahami proses fisik yang mendasari galaksi ini.

"Sebelumnya hanya dua blazar yang diketahui menunjukkan perubahan periodik dalam kecerahan sinar gamma mereka. Berkat penelitian kami, kami dapat dengan yakin mengatakan bahwa perilaku ini hadir di 11 sumber lain," kata rekan penulis Sara Buson, seorang profesor di Universitas Würzburg di Jerman. "Selain itu, penelitian kami menemukan 13 galaksi lain dengan isyarat emisi siklis. Tetapi untuk memastikannya, kami perlu menunggu Fermi-LAT mengumpulkan lebih banyak data."

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Clemson. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

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