Di sudut jagat raya yang jauh, sesuatu bergerak lebih cepat dari cahaya.
Tidak, hukum fisika tidak dilanggar: Masih benar bahwa tidak ada yang dapat berjalan lebih cepat dari cahaya di ruang hampa yang kosong. Tetapi ketika cahaya menembus materi, seperti gas antarbintang atau sup partikel bermuatan, itu melambat, artinya materi lain mungkin menyusulnya. Dan itu mungkin menjelaskan simetri aneh dalam pulsa dari beberapa cahaya paling energik di alam semesta, yang disebut semburan sinar gamma.
Semburan samar ini - kilatan cahaya sinar gamma yang datang dari galaksi yang jauh - terbentuk ketika bintang masif runtuh atau ketika bintang neutron ultradense bertabrakan. Cataclysms ini mengirimkan jet percepatan panas, yang diisi ulang, zooming melalui ruang.
Tetapi sinyal-sinyal ini memiliki simetri yang aneh, dan alasan mereka melakukannya masih merupakan misteri.
Ledakan sinar gamma tidak mencerahkan dan redup dalam satu puncak yang stabil, tetapi sebaliknya dalam pola yang berkedip-kedip, kata Jon Hakkila, seorang astrofisikawan di College of Charleston di South Carolina.
Hakkila telah mengerjakan puzzle ini selama bertahun-tahun. Sekarang, ia dan seorang kolaborator memiliki solusi: plasma yang bergerak lebih lambat dan lebih cepat daripada kecepatan cahaya dapat menjelaskan pola kelap-kelip ini, seperti yang mereka laporkan dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 23 September di The Astrophysical Journal. Jika itu benar, ini dapat membantu kita memahami apa yang sebenarnya menghasilkan sinar gamma ini.
"Saya merasa ini adalah langkah maju yang bagus," yang menghubungkan fenomena skala kecil dalam plasma dengan pengamatan skala besar kami, kata Dieter Hartmann, seorang astrofisikawan di Universitas Clemson yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
Dalam beberapa tahun terakhir, Hakkila telah menemukan bahwa semburan sinar gamma memiliki fluktuasi kecil dalam kecerahan di atas pencerahan dan peredupan keseluruhan. Jika Anda mengurangi brightening dan peredupan menyeluruh, Anda memiliki serangkaian puncak yang lebih kecil - satu puncak utama dengan puncak kecerahan yang lebih kecil sebelum dan sesudah. Dan pola ini anehnya simetris. Jika Anda "melipat" polanya di puncak utama dan meregangkan satu sisi, kedua belah pihak sangat cocok. Dengan kata lain, pola cahaya dari semburan sinar gamma mengisyaratkan serangkaian peristiwa yang dicerminkan.
"Apa pun yang terjadi di sisi depan terjadi di sisi belakang," kata Hakkila. "Dan kejadian itu tahu terjadi dalam urutan terbalik."
Meskipun para astronom tidak tahu apa yang menyebabkan emisi ledakan sinar gamma pada skala partikel, mereka cukup yakin bahwa itu terjadi ketika pancaran plasma yang bergerak di dekat kecepatan cahaya berinteraksi dengan gas di sekitarnya. Hakkila telah mencoba untuk memberikan penjelasan tentang bagaimana situasi ini dapat membuat pulsa cahaya simetris ketika dia mendengar dari Robert Nemiroff, seorang astrofisika di Michigan Technological University.
Nemiroff mempelajari apa yang terjadi ketika sebuah objek bergerak melalui media sekitarnya lebih cepat dari cahaya yang dipancarkannya, yang disebut gerakan superluminal. Dalam penelitian sebelumnya, Nemiroff menemukan bahwa ketika objek seperti itu bergerak dari perjalanan lebih lambat dari cahaya ke lebih cepat dari cahaya, atau sebaliknya, transisi ini dapat memicu fenomena yang disebut penggandaan gambar relativistik. Nemiroff bertanya-tanya apakah ini dapat menjelaskan pola simetris yang Hakkila temukan dalam pulsa ledakan sinar gamma.
Jadi apa sebenarnya "penggandaan gambar relativistik?" Bayangkan sebuah perahu menciptakan riak ketika bergerak melintasi danau menuju pantai. Jika kapal bergerak lebih lambat dari ombak yang diciptakannya, seseorang yang berdiri di pantai akan melihat riak-riak kapal mengenai pantai dengan urutan yang dibuat oleh perahu itu. Tetapi jika kapal bergerak lebih cepat dari ombak yang diciptakannya, kapal akan menyalip ombak pertama yang diciptakannya hanya untuk menciptakan riak baru di depan yang itu dan seterusnya. Dengan cara itu, riak baru yang dibuat oleh kapal akan mencapai pantai lebih cepat daripada gelombang pertama yang dibuatnya. Seseorang yang berdiri di pantai akan melihat riak-riak menghantam pantai dalam urutan waktu terbalik.
Gagasan yang sama berlaku untuk semburan sinar gamma. Jika penyebab semburan sinar gamma bergerak lebih cepat dari cahaya yang dipancarkannya melalui gas dan materi di sekitarnya, kita akan melihat pola emisi dalam urutan kronologis terbalik.
Hakkila dan Nemiroff beralasan bahwa ini bisa menjelaskan setengah dari denyut simetris ledakan gamma.
Tetapi bagaimana jika bahan itu pertama kali melaju lebih lambat dari pada kecepatan cahaya, tetapi kemudian dipercepat? Bagaimana jika itu dimulai dengan cepat dan kemudian melambat? Dalam kedua kasus, kita mungkin melihat emisi baik dalam urutan kronologis dan membalikkan urutan kronologis satu sama lain, membuat pola pulsa simetris seperti puncak simetris yang diamati dalam semburan sinar gamma.
Masih ada bagian yang hilang dari puzzle ini. Pertama, para peneliti masih belum tahu apa yang menyebabkan semburan ini pada skala mikroskopis. Tetapi model yang diusulkan ini memberi peneliti satu petunjuk kecil dalam perburuan untuk menemukan penyebab utama ledakan sinar gamma, kata Hartmann.
