Selama lebih dari enam puluh tahun, para astronom telah menjelajahi Semesta untuk sumber-sumber x-ray. Dikenal terkait dengan bintang, awan gas super panas, medium antarbintang, dan peristiwa destruktif, deteksi sinar-x kosmik adalah pekerjaan yang menantang. Dalam beberapa dekade terakhir, para astronom sangat diuntungkan oleh penyebaran teleskop orbital seperti Chandra X-ray Observatory.
Sejak diluncurkan pada 23 Juli 1999, Chandra telah menjadi misi utama NASA untuk astronomi sinar-X. Dan minggu terakhir ini (pada Kamis 30 Maret 2017), Observatory menyelesaikan sesuatu yang sangat mengesankan. Menggunakan seperangkat instrumen canggihnya, observatorium menangkap kilasan misterius yang datang dari angkasa luar. Tidak hanya sumber sinar X terdalam yang pernah diamati, ini juga mengungkapkan apa yang bisa menjadi fenomena yang sama sekali baru.
Terletak di wilayah langit yang dikenal sebagai Chandra Deep Field-Selatan (CDF-S), sumber emisi sinar-X ini tampaknya berasal dari galaksi kecil yang berjarak sekitar 10,7 miliar tahun cahaya dari Bumi. Ia juga memiliki beberapa sifat luar biasa, menghasilkan lebih banyak energi dalam waktu beberapa menit yang digabungkan semua bintang di galaksi.
Awalnya terdeteksi pada tahun 2014 oleh tim peneliti dari Penn State University dan Universitas Katolik Pontifikal Chili di Santiago, Chili, sumber ini bahkan tidak terdeteksi pada band sinar-X pada awalnya. Namun, itu dengan cepat menarik perhatian tim saat meletus dan menjadi 1.000 lebih terang dalam waktu beberapa jam. Pada titik ini, para peneliti mulai mengumpulkan data menggunakan Chandra's Advanced CCD Imaging Spectronomer.
Sehari setelah flare-up, sumber sinar-X memudar ke titik bahwa Chandra tidak lagi dapat mendeteksinya. Sebagai Niel Brandt - Profesor Astronomi dan Astrofisika Verne M. Willaman di Penn State dan bagian dari tim yang pertama kali mengamatinya - menggambarkan penemuan itu dalam siaran pers Penn State:
“Sumber nyala ini adalah bonus kejutan yang luar biasa yang secara tidak sengaja kami temukan dalam upaya kami untuk menjelajahi ranah sinar-X yang sangat samar. Kami pasti 'beruntung' dengan temuan ini dan sekarang memiliki fenomena sementara baru yang menarik untuk dijelajahi di tahun-tahun mendatang. "
Ribuan jam data warisan dari Hubble dan Spitzer Space Telescopes kemudian dikonsultasikan untuk menentukan lokasi sumber sinar-X CDF-S. Dan meskipun para ilmuwan dapat menentukan bahwa gambar sumber sinar-X menempatkannya di luar yang telah diamati sebelumnya, mereka tidak sepenuhnya jelas tentang apa yang bisa menyebabkannya.
Di satu sisi, itu bisa jadi hasil dari semacam peristiwa destruktif, atau sesuatu yang belum pernah dilihat para ilmuwan sebelumnya. Alasan untuk ini berkaitan dengan fakta bahwa sinar-X juga datang dengan sinar-gamma (GRB), yang tampaknya tidak ada di sini. Pada dasarnya, GRB adalah ledakan sembur yang dipicu oleh runtuhnya bintang masif atau oleh penggabungan dua bintang neutron (atau bintang neutron dengan lubang hitam).
Karena itu, tiga penjelasan yang mungkin telah disarankan. Pada awalnya, sumber sinar-X CDF-S memang hasil dari bintang yang runtuh atau merger, tetapi jet yang dihasilkan tidak mengarah ke Bumi. Pada skenario kedua, skenario yang sama bertanggung jawab untuk sumber sinar-x, tetapi GRB terletak di luar galaksi kecil. Penjelasan ketiga yang mungkin adalah bahwa peristiwa itu disebabkan oleh lubang hitam berukuran sedang merobek-robek bintang katai putih.
Sayangnya, tidak ada penjelasan yang cocok dengan data ini. Namun, tim peneliti ini juga mencatat bahwa kemungkinan ini tidak dipahami dengan baik, karena tidak ada yang disaksikan di Semesta. Seperti yang dikatakan Franz Bauer - seorang astronom dari Universitas Katolik Kepausan Chili - "Sejak menemukan sumber ini, kami telah berjuang untuk memahami asal-usulnya. Sepertinya kami memiliki puzzle, tetapi kami tidak memiliki semuanya. "
Chandra tidak hanya mengamati sumber sinar-X lain seperti ini selama 17 tahun ia telah mensurvei wilayah CDF-S, tetapi tidak ada kejadian serupa yang diamati oleh teleskop ruang angkasa di mana saja di Semesta selama hampir dua dekade operasinya . Selain itu, peristiwa ini lebih cerah, berumur pendek, dan terjadi di galaksi inang yang lebih kecil dan lebih muda daripada sumber sinar-X yang tidak dapat dijelaskan.
Dari semua ini, satu-satunya hal yang dapat diambil tampaknya adalah bahwa peristiwa tersebut kemungkinan merupakan akibat dari peristiwa yang sangat dahsyat, seperti bintang neutron atau kurcaci putih yang terkoyak. Tetapi fakta bahwa tidak ada penjelasan yang lebih masuk akal yang tampaknya menjelaskan karakteristik khusus itu tampaknya menyarankan bahwa para astronom mungkin telah menyaksikan peristiwa bencana yang sama sekali baru.
Penelitian tim - "Populasi X-ray Transient X-ray Penduduk Baru, Pingsan" - tersedia online dan akan diterbitkan dalam edisi Juni 2017 Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society. Sementara itu, para astronom akan memilah-milah data yang diperoleh oleh Chandra dan observatorium sinar-X lainnya - seperti ESMM XMM-Newton dan Misi Swift Gamma-Ray Burst Mission NASA - untuk melihat apakah mereka dapat menemukan contoh lain dari peristiwa semacam ini. .
Dan tentu saja, survei di masa depan yang dilakukan dengan menggunakan Chandra dan teleskop sinar-X generasi berikutnya juga akan mencari jenis ledakan sinar X yang berumur pendek dan berenergi tinggi ini. Itu selalu baik ketika Semesta melempar kami bola melengkung. Tidak hanya itu menunjukkan kepada kita bahwa kita memiliki lebih banyak untuk dipelajari, tetapi juga mengajarkan kita bahwa kita tidak boleh tumbuh puas dalam teori kita.
Pastikan untuk melihat animasi dari sumber sinar-X CDF-S ini juga, milik Chandra X-ray Observatory:
