Kira-kira sekali sehari langit diterangi oleh aliran energi misterius. Peristiwa ini - dikenal sebagai semburan sinar gamma - mewakili ledakan paling kuat di kosmos, mengirimkan energi sebanyak mungkin dalam sepersekian detik seperti yang akan dilepaskan oleh Matahari selama seluruh umurnya.
Namun tidak ada yang pernah menyaksikan ledakan sinar gamma secara langsung. Alih-alih, para astronom dibiarkan mempelajari cahaya pudar mereka.
Penelitian baru dari tim astronom internasional telah menemukan fitur membingungkan dalam satu ledakan sinar Gamma, menunjukkan bahwa benda-benda ini mungkin berperilaku berbeda dari yang diperkirakan sebelumnya.
Ledakan kuat ini diduga dipicu ketika bintang sekarat runtuh ke dalam lubang hitam yang memuntahkan jet. Meskipun tahap ini hanya berlangsung beberapa menit, sisa-sisa cahaya - emisi yang perlahan memudar yang dapat dilihat pada semua panjang gelombang (termasuk cahaya tampak) - akan berlangsung selama beberapa hari hingga beberapa minggu. Dari perasaan senang sesudahnya inilah para astronom dengan cermat mencoba memahami ledakan misterius ini.
Emisi pancaran cahaya terbentuk ketika jet bertabrakan dengan material yang mengelilingi bintang yang sekarat. Mereka menyebabkan gelombang kejut, bergerak pada kecepatan tinggi, di mana elektron dipercepat ke energi yang luar biasa. Namun, proses akselerasi ini masih kurang dipahami. Kuncinya adalah dalam mendeteksi polarisasi afterglow - fraksi gelombang cahaya yang bergerak dengan bidang getaran yang disukai.
"Berbagai teori untuk percepatan elektron dan emisi cahaya dalam cahaya sisa semua memprediksi tingkat polarisasi linier yang berbeda, tetapi semua teori sepakat bahwa seharusnya tidak ada polarisasi melingkar dalam cahaya tampak," kata penulis utama Klaas Wiersema dalam siaran pers.
"Di sinilah kami masuk: kami memutuskan untuk menguji ini dengan hati-hati mengukur polarisasi linear dan sirkuler dari satu afterglow, dari GRB 121024A, yang terdeteksi oleh satelit Swift."
Dan yang mengejutkan mereka, tim mendeteksi polarisasi sirkular, yang berarti bahwa gelombang cahaya bergerak bersama dalam gerakan spiral yang seragam saat mereka melakukan perjalanan. Semburan sinar gamma 1000 kali lebih terpolarisasi dari yang diperkirakan. "Ini adalah contoh yang sangat bagus dari pengamatan yang mengesampingkan sebagian besar prediksi teoritis yang ada," kata Wiersema.
Deteksi menunjukkan bahwa teori saat ini perlu diperiksa ulang. Para ilmuwan berharap setiap polarisasi melingkar akan hilang. Radiasi dari begitu banyak elektron yang bergerak miliaran tahun cahaya akan menghapus sinyal apa pun. Tetapi penemuan baru ini menunjukkan bahwa mungkin ada semacam keteraturan dalam perjalanan elektron-elektron ini.
Tentu saja masih ada kemungkinan bahwa cahaya sisa ini hanya bola yang aneh dan tidak semua afterglows berperilaku seperti ini.
Meskipun demikian "guncangan ekstrem seperti yang ada di GRB afterglows adalah laboratorium alami yang bagus untuk mendorong pemahaman kita tentang fisika di luar rentang yang dapat dieksplorasi di laboratorium," kata Wiersema.
Makalah ini telah diterbitkan di Nature.
