Untuk pertama kalinya, Teleskop Luar Angkasa Sinar Gamma Fermi Gamma telah melihat sekelompok pulsar baru yang hanya menggunakan emisi sinar gamma mereka, tanpa adanya sinyal radio yang dipancarkan ke Bumi. 16 objek baru dilaporkan dalam edisi minggu ini Science Express, dalam sebuah studi yang berbasis di University of California di Santa Cruz.
Pulsar adalah bintang neutron yang berputar dengan cepat, inti padat tertinggal setelah ledakan supernova. Sebagian besar dari 1.800 pulsar yang diketahui ditemukan melalui emisi radio berkala mereka.
"Ini adalah pulsar pertama yang terdeteksi oleh sinar gamma saja, dan kami telah menemukan 16," kata rekan penulis Robert Johnson, seorang fisikawan UC Santa Cruz. "Keberadaan populasi besar radio-quiet pulsar dicurigai sebelum ini, tetapi sampai Fermi diluncurkan, hanya satu pulsar radio-quiet diketahui, dan pertama kali terdeteksi dalam sinar-x."
Dari 16 pulsar sinar gamma, 13 berhubungan dengan sumber sinar gamma tak dikenal yang terdeteksi sebelumnya oleh instrumen EGRET pada Compton Gamma-ray Observatory. EGRET mendeteksi hampir 300 sumber titik sinar gamma, tetapi tidak dapat mendeteksi denyut dari sumber tersebut, yang sebagian besar tetap tidak teridentifikasi, kata Pablo Saz Parkinson, juga seorang peneliti postdoctoral SCIPP dan penulis makalah yang sesuai.
"Sudah lama ada pertanyaan apa yang bisa memberi kekuatan pada sumber-sumber yang tidak dikenal itu, dan hasil Fermi baru memberi tahu kita bahwa banyak dari mereka adalah pulsar," kata Saz Parkinson. “Temuan ini juga memberi kita petunjuk penting tentang mekanisme emisi pulsar.”
Pulsar memancarkan berkas gelombang radio yang sempit dari kutub magnet bintang neutron, dan berkas menyapu seperti mercusuar mercusuar karena kutub magnet tidak selaras dengan sumbu putaran bintang. Jika pancaran radio melewatkan Bumi, pulsar tidak dapat dideteksi oleh teleskop radio. Kemampuan Fermi untuk mendeteksi begitu banyak pulsar sinar gamma radio-quiet menunjukkan bahwa sinar gamma dipancarkan dalam sinar yang lebih lebar dan lebih seperti kipas daripada sinar radio.
Tim mengidentifikasi pulsar sinar gamma dalam data dari Fermi's Large Area Telescope (LAT). Marcus Ziegler, seorang peneliti pascadoktoral di UC Santa Cruz dan penulis makalah yang bersangkutan, mengatakan pendeteksian denyut sinar gamma dari sumber tipikal memerlukan data berminggu-minggu atau berbulan-bulan dari LAT.
"Dari pulsar paling samar yang kami pelajari, LAT hanya melihat dua foton sinar gamma sehari," kata Ziegler.
Medan magnet dan listrik yang sangat kuat dari sebuah pulsar mempercepat partikel-partikel bermuatan mendekati kecepatan cahaya, dan partikel-partikel ini pada akhirnya bertanggung jawab atas emisi sinar gamma.
Karena rotasi bintang mendorong emisi, pulsar yang terisolasi melambat seiring bertambahnya usia dan kehilangan energi. Tetapi bintang pendamping biner dapat mengumpankan material ke pulsar dan memutarnya hingga kecepatan rotasi 100 hingga 1.000 kali per detik. Ini disebut pulsar milidetik, dan para ilmuwan Fermi mendeteksi pulsasi sinar gamma dari delapan pulsar milidetik yang sebelumnya ditemukan pada panjang gelombang radio. Hasil tersebut dilaporkan dalam studi kedua yang juga diterbitkan dalam edisi 2 Juli 2008 Science Express.
"Fermi memiliki kekuatan yang benar-benar belum pernah terjadi sebelumnya untuk menemukan dan mempelajari pulsar sinar gamma," kata Paul Ray dari Naval Research Laboratory di Washington. “Sejak runtuhnya Compton Gamma Ray Observatory satu dekade lalu, kami bertanya-tanya tentang sifat sumber sinar gamma tak dikenal yang terdeteksi di galaksi kita. Studi-studi dari Fermi ini mengangkat kerudung pada banyak dari mereka. "
Keterangan gambar utama: Peta lengkap ini menunjukkan posisi 16 pulsar baru (kuning) dan delapan pulsar milidetik (magenta) yang dipelajari menggunakan LAT Fermi. Kredit: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration
Sumber: Ilmu dan UC Santa Cruz, via Eurekalert.
