Dengan menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), para astronom, untuk pertama kalinya, mencatat ledakan penggabungan bintang neutron dari sebuah bintang neutron dengan bintang lain. Mereka mendeteksi cahaya dengan panjang gelombang milimeter dari ledakan api yang disebabkan oleh penggabungan tersebut. Cahaya ini diyakini sebagai salah satu semburan sinar gamma berdurasi pendek paling energik yang pernah diamati – GRB 211106A.
Tanmoy Laskar, yang akan segera mulai bekerja sebagai Asisten Profesor Fisika dan Astronomi di Universitas Utah, berkata, “Penggabungan ini terjadi karena radiasi gelombang gravitasi yang menghilangkan energi dari orbit bintang biner, menyebabkan bintang-bintang berputar ke arah satu sama lain.”
“Ledakan yang dihasilkan disertai dengan jet yang bergerak mendekati kecepatan cahaya. Ketika salah satu pancaran ini diarahkan ke Bumi, kita mengamati gelombang pendek sebesar Sinar Gamma radiasi atau GRB jangka pendek.”
GRB berdurasi pendek seringkali sulit dideteksi. Hingga saat ini, hanya setengah lusin GRB berdurasi pendek yang terdeteksi pada panjang gelombang radio. Terlebih lagi, tidak ada yang terdeteksi dalam panjang gelombang milimeter.
Laskar berkata, “Kesulitannya adalah jarak yang sangat jauh ke GRB dan kemampuan teknologi teleskop. GRB durasi pendek perasaan senang sesudah mengalami kesenganan sangat bercahaya dan energik. Namun ledakan ini terjadi di galaksi yang jauh, yang berarti cahaya dari galaksi tersebut bisa sangat redup bagi teleskop kita di Bumi. Sebelum ALMA, teleskop milimeter tidak cukup sensitif untuk mendeteksi sisa-sisa cahaya ini.”
Cahaya dari GRB 211106A sangat redup sehingga meskipun pengamatan awal sinar-X dengan Observatorium Neil Gehrels Swift NASA melihat ledakan tersebut, galaksi induknya tidak dapat terdeteksi pada panjang gelombang tersebut. Oleh karena itu, para ilmuwan tidak dapat menentukan lokasi pastinya.
Mengetahui dari galaksi mana ledakan itu berasal dan memahami lebih banyak tentang ledakan itu sendiri memerlukan penggunaan cahaya pijar. Para ilmuwan pertama kali berhipotesis bahwa ledakan ini mungkin berasal dari galaksi terdekat ketika pasangan sinar-X baru saja ditemukan.
Laskar berkata, “Setiap panjang gelombang menambah dimensi baru pada pemahaman para ilmuwan tentang GRB, dan milimeter, khususnya, sangat penting untuk mengungkap kebenaran tentang ledakan tersebut.”
“Pengamatan Hubble mengungkap bidang galaksi yang tidak berubah. Sensitivitas ALMA yang tak tertandingi memungkinkan kami menentukan lokasi GRB di bidang tersebut dengan lebih presisi, dan ternyata ia berada di galaksi redup lain, yang letaknya lebih jauh. Artinya, ledakan sinar gamma berdurasi pendek ini bahkan lebih kuat dari yang kita duga sebelumnya, menjadikannya salah satu ledakan sinar gamma paling terang dan energik yang pernah tercatat.”
Wen-fai Fong, Asisten Profesor Fisika dan Astronomi di Universitas Northwestern, menambahkan, “Ledakan sinar gamma pendek ini adalah pertama kalinya kami mencoba mengamati kejadian serupa dengan ALMA. Perasaan senang sesudah mengalami kesenganan dalam waktu singkat sangat sulit didapat, jadi sungguh spektakuler menyaksikan peristiwa ini bersinar begitu terang. Setelah bertahun-tahun mengamati semburan ini, penemuan mengejutkan ini membuka bidang studi baru, karena hal ini memotivasi kami untuk mengamati lebih banyak lagi semburan tersebut dengan ALMA, dan rangkaian teleskop lainnya, di masa depan.”
Joe Pesce, Pejabat Program National Science Foundation untuk NRAO/ALMA, mengatakan, “Pengamatan ini luar biasa dalam banyak hal. Mereka memberikan lebih banyak informasi untuk membantu kita memahami hal yang penuh teka-teki semburan sinar gamma (dan astrofisika bintang neutron secara umum). Mereka juga menunjukkan betapa pentingnya dan saling melengkapi pengamatan multi-panjang gelombang dengan teleskop luar angkasa dan darat dalam memahami fenomena astrofisika.”
Edo Berger, Profesor Astronomi di Universitas Harvard dan peneliti di Pusat Astrofisika | Harvard & Smithsonian, berkata, “Studi tentang GRB berdurasi pendek memerlukan koordinasi cepat teleskop di seluruh dunia dan di luar angkasa, yang beroperasi pada semua panjang gelombang. Dalam kasus GRB 211106A, kami menggunakan beberapa teleskop terkuat yang ada— ALMA, Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) dari National Science Foundation, Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA, dan Teleskop Luar Angkasa Hubble.”
“Dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) yang sekarang beroperasi dan teleskop optik dan radio 20-40 meter di masa depan seperti VLA generasi berikutnya (ngVLA), kami akan dapat menghasilkan gambaran lengkap tentang peristiwa bencana ini dan mempelajarinya di jarak yang belum pernah terjadi sebelumnya.”
laskar tersebut, “Dengan JWST, kita sekarang dapat mengambil spektrum galaksi induk dan mengetahui jaraknya dengan mudah, dan di masa depan, kita juga dapat menggunakan JWST untuk menangkap cahaya inframerah dan mempelajari komposisi kimianya. Dengan ngVLA, kita akan dapat mempelajari struktur geometris sisa cahaya dan bahan bakar pembentuk bintang yang ditemukan di lingkungan induknya dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya. Saya gembira dengan penemuan-penemuan mendatang di bidang kami.”
Referensi Jurnal:
- Tanmoy Laskar, Alicia Rouco Escorial. Perasaan Senang GRB Milimeter Pendek Pertama: Jet Bersudut Lebar dari SGRB 211106A yang Sangat Energik. Surat Jurnal Astrofisika. arXiv: 2205.03419v2
