Membuat upaya ekstra untuk membayangkan pembuka botol kecil yang samar, dilacak oleh proton cepat dan elektron yang ditembakkan dari microquasar misterius yang terbayar untuk sepasang ahli astrofisika yang memperoleh wawasan baru tentang cara kerja binatang buas itu dan juga menyelesaikan perselisihan yang lama tentang jarak objek.
Para astrofisikawan menggunakan teleskop radio National Science Foundation, Very Large Array (VLA) untuk menangkap detail samar yang terlihat dalam jet plasma yang muncul dari microquasar SS 433, sebuah objek yang pernah dijuluki "teka-teki abad ini." Akibatnya, mereka telah mengubah pemahaman para ilmuwan tentang jet dan menyelesaikan kontroversi mengenai jaraknya "tanpa keraguan," kata mereka.
SS 433 adalah bintang neutron atau lubang hitam yang mengorbit bintang pendamping "normal". Gravitasi yang kuat dari bintang neutron atau lubang hitam menarik material dari angin bintang rekannya ke dalam piringan akresi material yang mengitari erat benda pusat yang padat sebelum ditarik ke sana. Disk ini mendorong pancaran proton dan elektron cepat keluar dari kutubnya sekitar seperempat kecepatan cahaya. Disk di SS 433 bergetar seperti gasing anak-anak, menyebabkan jetnya melacak pembuka botol di langit setiap 162 hari.
Studi VLA baru menunjukkan bahwa kecepatan partikel yang dikeluarkan bervariasi dari waktu ke waktu, bertentangan dengan model tradisional untuk SS 433.
"Kami menemukan bahwa kecepatan aktual bervariasi antara 24 persen hingga 28 persen dari kecepatan cahaya, dibandingkan dengan tetap konstan," kata Katherine Blundell, dari Universitas Oxford di Inggris. "Hebatnya, jet yang menuju ke dua arah mengubah kecepatan mereka secara bersamaan, menghasilkan kecepatan yang sama di kedua arah pada waktu tertentu," tambah Blundell. Blundell bekerja dengan Michael Bowler, juga dari Oxford. Temuan para ilmuwan telah diterima oleh Astrophysical Journal Letters.
Gambar VLA baru menunjukkan dua putaran penuh pembuka botol jet di kedua sisi inti. Menganalisis gambar menunjukkan bahwa jika bahan berasal dari inti dengan kecepatan konstan, jalur jet tidak akan secara akurat cocok dengan detail gambar.
"Dengan mensimulasikan ejections pada kecepatan yang berbeda-beda, kami dapat menghasilkan kecocokan yang tepat dengan struktur yang diamati," Blundell menjelaskan. Para ilmuwan pertama-tama melakukan pertandingan mereka dengan salah satu jet. "Kami kemudian tertegun melihat bahwa kecepatan yang bervariasi yang cocok dengan struktur satu jet juga persis mereproduksi jalur jet lain," kata Blundell. Mencocokkan kecepatan dalam dua jet mereproduksi struktur yang diamati bahkan memungkinkan untuk fakta bahwa, karena satu jet bergerak lebih jauh dari kita daripada yang lain, dibutuhkan cahaya lebih lama untuk mencapai kita dari itu, tambahnya.
Para astrofisikawan berspekulasi bahwa perubahan dalam kecepatan ejeksi dapat disebabkan oleh perubahan dalam tingkat di mana material dipindahkan dari bintang pendamping ke piringan akresi.
Gambar VLA baru yang terperinci juga memungkinkan para astrofisikawan untuk menentukan bahwa SS 433 berjarak hampir 18.000 tahun cahaya dari Bumi. Perkiraan sebelumnya memiliki objek, di konstelasi Aquila, sedekat 10.000 tahun cahaya. Jarak yang akurat, kata para ilmuwan, sekarang memungkinkan mereka untuk lebih menentukan usia cangkang puing yang meledak oleh ledakan supernova yang menciptakan benda padat dan padat di microquasar. Mengetahui jarak secara akurat juga memungkinkan mereka untuk mengukur kecerahan sebenarnya dari komponen microquasar, dan ini, kata mereka, meningkatkan pemahaman mereka tentang proses fisik yang bekerja dalam sistem.
Gambar terobosan dibuat menggunakan 10 jam waktu pengamatan dengan VLA dalam konfigurasi yang memaksimalkan kemampuan VLA untuk melihat detail halus. Ini mewakili "paparan waktu" terpanjang dari SS 433 pada panjang gelombang radio, dan dengan demikian menunjukkan detail yang paling samar. Ini juga merupakan gambar terbaik yang dapat dilakukan dengan teknologi saat ini. Karena jet di SS 433 bergerak, gambar mereka akan "tercoreng" dalam pengamatan yang lebih lama. Untuk melihat detail yang lebih samar di dalam jet, para astrofisikawan harus menunggu kepekaan yang lebih besar dari VLA yang Diperluas, yang akan tersedia beberapa tahun lagi.
SS 433 adalah contoh pertama dari apa yang sekarang disebut microquasars, sistem biner dengan bintang neutron atau lubang hitam yang mengorbit bintang lain, dan memancarkan jet material pada kecepatan tinggi. Sistem bintang yang aneh menerima banyak liputan media di akhir 1970-an dan awal 1980-an. Artikel Sky & Telescope 1981 berjudul, "SS 433 - Enigma of the Century."
Karena mikroquasar di Galaksi Bima Sakti kita dianggap menghasilkan jet bahan berkecepatan tinggi melalui proses yang serupa dengan yang menghasilkan jet dari inti galaksi, mikroquasar terdekat berfungsi sebagai "laboratorium" yang nyaman untuk mempelajari fisika jet. Microquasars lebih dekat dan menunjukkan perubahan lebih cepat daripada sepupu mereka yang lebih besar.
Katherine Blundell adalah Anggota Riset Universitas yang didanai oleh Royal Society Inggris.
Observatorium Astronomi Radio Nasional adalah fasilitas dari National Science Foundation, yang dioperasikan di bawah perjanjian kerja sama oleh Associated Universities, Inc.
Sumber Asli: Siaran Berita NRAO
