Kredit gambar: NASA
Satelit NASA, RHESSI, mungkin telah menemukan petunjuk baru tentang ledakan paling kuat di Semesta ketika secara tidak sengaja menangkap gambar semburan sinar gamma saat menangkap gambar semburan matahari di Matahari. Apa yang ditemukan RHESSI adalah bahwa cahaya yang berasal dari ledakan itu terpolarisasi, yang menunjukkan bahwa medan magnet yang kuat bisa menjadi penyebabnya. Ketika sebuah bintang raksasa menjadi lubang hitam yang berputar dengan cepat, ia dapat memutar medan magnet sedemikian rupa sehingga seluruh objek meledak seperti pegas yang tidak melingkar.
Satelit RHESSI NASA mungkin telah menemukan salah satu petunjuk paling penting yang diperoleh dari mekanisme untuk menghasilkan semburan sinar gamma, ledakan paling kuat di alam semesta. Ini adalah hasil dari pengamatan kebetulan oleh satelit yang dirancang untuk mempelajari Matahari.
Satelit Reuven Ramaty, Imager Spektroskopi Surya Berenergi Tinggi (RHESSI) memotret gambar-gambar api matahari pada tanggal 6 Desember 2002, ketika menangkap ledakan sinar gamma yang sangat terang di latar belakang, di tepi Matahari, mengungkapkan untuk yang pertama waktu bahwa sinar gamma dalam ledakan seperti itu terpolarisasi. Hasilnya menunjukkan medan magnet yang kuat mungkin merupakan kekuatan pendorong di balik ledakan luar biasa ini.
Suar matahari adalah ledakan luar biasa di atmosfer Matahari, ditenagai oleh pelepasan energi magnet yang tiba-tiba. Semburan sinar gamma adalah kilatan cahaya sinar gamma jarak jauh yang muncul sekitar satu kali sehari secara acak di langit, secara singkat bersinar seterang sejuta triliun matahari. Pengamatan baru-baru ini menunjukkan bahwa mereka dapat dihasilkan oleh jenis bintang peledak khusus (supernova), tetapi tidak semua supernova menghasilkan semburan sinar gamma, sehingga fisika tentang bagaimana ledakan supernova dapat menghasilkan semburan sinar gamma tidak jelas.
Temuan ini sedang dipresentasikan dalam konferensi pers pada pertemuan American Astronomical Society di Nashville, Tenn., Oleh dua Universitas California, Berkeley, peneliti: Dr. Wayne Coburn, seorang postdoctoral fellow di Space Science Laboratory UC Berkeley, dan Dr. Steven Boggs, asisten profesor fisika. Mereka adalah penulis makalah tentang penemuan ini yang diterbitkan dalam Nature edisi 22 Mei.
"RHESSI dikirim ke luar angkasa untuk mengungkap rahasia semburan api matahari, ledakan terbesar di Tata Surya kita, jadi saya senang bahwa ia mampu memberikan informasi baru tentang semburan sinar gamma, ledakan terbesar di seluruh alam semesta, ”Kata Dr. Brian Dennis, Ilmuwan Misi RHESSI di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA, Greenbelt, Md.
"Anehnya, medan magnet tampaknya mendorong baik sinar matahari lokal dan semburan sinar gamma jauh, dua peristiwa yang sangat kuat," tambah Dennis.
Menurut Boggs, polarisasi kuat yang diukur oleh RHESSI memberikan jendela yang unik tentang bagaimana semburan ini terjadi. Dia menginterpretasikan pengukuran yang berarti bahwa ledakan berasal dari daerah medan magnet yang sangat terstruktur, lebih kuat dari medan di permukaan bintang neutron - hingga sekarang, medan magnet terkuat yang diamati di alam semesta. "Polarisasi memberi tahu kita bahwa medan magnet itu sendiri bertindak sebagai dinamit, menggerakkan bola api peledak yang kita lihat sebagai ledakan sinar gamma," katanya.
Sinar gamma yang diukur oleh RHESSI sekitar 80 persen terpolarisasi, konsisten dengan kemungkinan polarisasi maksimum dari elektron yang berputar di sekitar garis medan magnet. Spiral menyebabkan elektron menghasilkan cahaya oleh "radiasi synchrotron". Cahaya terpolarisasi, yang akrab bagi kebanyakan dari kita sebagai cahaya yang dipantulkan oleh kacamata hitam Polaroid, adalah cahaya dengan medan magnet dan listriknya yang bergetar terutama dalam satu arah, bukan secara acak. Koherensi seperti itu menyiratkan simetri fisik yang mendasarinya, dalam hal ini, medan magnet yang selaras.
Meskipun elektron mungkin dipercepat hingga hampir kecepatan cahaya dalam gelombang kejut, fakta bahwa sinar gamma terpolarisasi secara maksimal menunjukkan bahwa gelombang kejut itu sendiri digerakkan oleh medan magnet kuat yang mendasarinya.
"Jumlah polarisasi yang mereka temukan sangat kuat, sehingga sepertinya itu adalah radiasi synchrotron murni dan tidak ada yang lain, dan semua teori lain harus menggigit debu sekarang," kata Dr. Kevin Hurley, seorang gamma UC Berkeley fisikawan ray burst yang sejak 1990 telah mengoperasikan Third Interplanetary Network (IPN3) dari enam satelit yang terhubung bersama untuk menentukan semburan sinar gamma dan segera memperingatkan para astronom. Namun, untuk pengukuran novel seperti itu, konfirmasi independen lebih lanjut sangat penting, tambah Boggs.
Penemuan polarisasi mengungkapkan bagaimana ledakan sinar gamma ditenagai - melalui generasi medan magnet berskala besar yang kuat. Pertanyaan selanjutnya adalah: Mengapa supernova mengarah ke medan magnet yang kuat dan terorganisir? Ini mungkin pertanyaan yang hanya bisa kita selesaikan melalui teori, tetapi bukti-bukti sudah ada untuk diungkap oleh para ahli teori, kata Boggs.
Meskipun dia menyerahkannya kepada para ahli teori untuk mencari tahu bagaimana medan magnet sekuat itu dapat dihasilkan, Boggs mengatakan bahwa ledakan itu mungkin didahului oleh keruntuhan inti bintang masif langsung ke lubang hitam. Lubang hitam itu sendiri tidak memiliki medan magnet, tetapi medan magnet lokal dapat berulir melalui lubang hitam. Jika berputar cepat, lubang hitam akan berakhir pada bidang lokal seperti tali di atas. Kepadatan energi dalam medan terkompresi yang luka ketat akhirnya akan menjadi sangat tinggi sehingga medan itu akan melambung ke luar dalam bola api besar, menyeret materi dengan itu.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
