Mengungkap Misteri Radiasi Sinar Gamma di Alam Semesta

0
987

Mungkin sebagian dari kalian mengetahui seperti apa objek angkasa yang diambil dari cahaya tampak oleh teleskop Hubble atau cahaya sinar x oleh teleskop Chandra. Tapi pernahkah kalian memikirkan seperti apakah gambar yang di hasilkan teleskop sinar gamma? dan seperti apakah radiasi yang dipancarkan? Untuk mengungkap apakah objek yang dipancarkan sinar gamma ini, saya akan memperlihatkan objek misterius seperti apakah yang ditemukan dari sinar gamma ini dan bagaimana ilmuan menjelaskannya.

Sinar Gamma terdeteksi oleh Fermi, teleskop ruang angkasa NASA yang menunjukkan bahwa sisa-sisa supernova Tycho bersinar dalam bentuk cahaya energi tinggi. Ini potret bintang hancur yang memancarkan sinar gamma (magenta), sinar-X (kuning, hijau, dan biru), inframerah (merah) dan gabungan dari cahaya tampak.

Cahaya kuat dari energi tinggi sinar gamma yang menyebar di seluruh alam semesta membuat bingung para astronom selama beberapa dekade. Sebuah tim peneliti memiliki penjelasan terbaik terhadap sumber emisi yang aneh ini.

Setelah mengamati alam semesta dengan Teleskop Ruang Angkasa Fermi Gamma-ray milik NASA  selama enam tahun, para ilmuwan yang mayoritas dengan misi sinar gamma mengatakan telah melihat dan dapat menjelaskan benda-benda yang sudah dikenal oleh ilmu pengetahuan ini. Jika ada sumber yang belum diketahui di luar sana, kontribusi mereka terhadap cahaya akan sangat kecil, kata para ilmuwan

Lima tahun data dari Teleskop Sinar Gamma Fermi, telah memetakan gambaran alam semesta dalam sinar gamma. Para ilmuwan Fermi berpikir pancaran sinar gamma dapat saja dijelaskan oleh sumber yang telah diketahui.
Kredit: gamma ray sky, gamma ray universe, fermi telescope, blazars, radio galaxies, gamma ray emitters, gamma ray sources, milky way gamma rays
“Kami memiliki cerita yang sangat masuk akal. Kami tidak 100 persen yakin bahwa ini adalah jawaban akhir, tapi sebenarnya mendesak kita agar bisa melihat kemungkinan eksotis lainnya yang berada di luar sana,” kata Keith Bechtol, seorang peneliti postdoctoral di University of Chicago dan anggota kerjasama Fermi yang bekerja sebagai analisis. Kalian bisa melihat galeri foto yang dihasilkan teleskop sinar gamma Fermi disini [Fermi Gamma-Ray Universe dalam Foto (Galeri)].
Teleskop Fermi : Layaknya Sepatu Karetnya Sinar Gamma

Teleskop Fermi memetakan emisi GeV-gamma-ray (magenta) dari sisa supernova W44. Fitur lain terdeteksi dalam panjang gelombang lain. Komposit ini merupakan penggabungan sinar X-(biru) dari misi German-led yang dipimpin ROSAT, inframerah (merah) dari Spitzer Space Telescope NASA, dan radio (oranye) dari NRAO’s Very Large Array di Socorro, New Mexico.

Teleskop Ruang Angkasa NASA, Fermi Gamma-ray, mengunci gambar di seluruh alam semesta yang teramati dari ujung ke ujung dalam kacamata sinar gamma, yang merupakan beberapa energi foton tertinggi di alam.

Sementara itu pandangan sinar gammar yang luas di alam semesta sangatlah berguna, hal ini merupakan tantangan untuk menentukan sumber yang tepat dari sinar-gamma tersebut. Sebaliknya, Teleskop Fermi melihat penyebaran cahaya yang berasal dari alam semesta. Cahaya ini secara teknis dikenal sebagai extragalactic gamma ray background atau EGB. Sebelumnya teleskop sinar gamma juga telah melihat cahaya ini yang mengisi latar belakang alam semesta kita.
“Kami sudah tahu tentang hal ini dari radiasi latar belakang sinar gamma sejak akhir 1960-an”, kata Bechtol. “Ini adalah misteri yang sangat-lama, dan setiap generasi teleskop sinar gamma telah memberi kita sedikit informasi lebih lanjut. “
Dengan bantuan dari teleskop lainnya, teleskop Fermi dapat mengidentifikasi beberapa cahaya di mana latar belakang energi tinggi ini berasal. Ada galaksi yang sangat energik disebut blazars, misalnya, yang mengeluarkan memancarkan radiasi tinggi sinar gamma. The Energetic Gamma Ray Experiment Telescop (EGRET), yang merupakan pendahulu Fermi, memecahkan rekor dengan mendeteksi sekitar 300 sumber sinar gamma. Sejauh ini, teleskop Fermi telah mengidentifikasi lebih dari 3.000 sumber.
Tapi 3.000 hanya ibarat setetes di lautan sumber sinar gamma di seluruh alam semesta, kata para ilmuwan. Kalian bisa melihat 10 Sumber Sinar Gammar Terbaik di Alam Semesta disini [Top 10 Gamma-Ray Sumber di alam semesta].
“Kami berfikir setiap galaksi memproduksi sinar gamma pada tingkat tertentu,” kata Bechtol. “Sebagian besar terlalu redup untuk dilihat secara individual dan malahan kumpulan emisi yang terlihat kabur.” (Banyak galaksi memancarkan radiasi cahaya optik / cahaya dan dapat dilihat oleh teleskop seperti Hubble. Tapi emisi sinar gamma terlalu lemah untuk dideteksi.)
“Ini membuat kita frustrasi dan tidak tahu jawabannya, tapi fakta bahwa ada misteri – saya pikir itulah yang menarik banyak dari kita untuk masalah ini,” kata Bechtol. “Setidaknya bagi saya, saya suka berada di eskplorasi alam semesta di mana masih ada bagian kosong dalam peta alam semesta.”
Kalian bisa melihat video radiasi yang dipancarkan sinar gamma dari Teleskop Fermi disini..
Mengungkap Misteri

Teleskop Fermi tidak dapat melihat sebagian besar benda-benda yang memancarkan cahaya sinar gamma, sehingga para ilmuwan harus mencoba untuk memperkirakan berapa banyak objek gamma-ray di luar sana.

Dalam analisis pertama yang dipublikasikan pada bulan September 2014, anggota kerjasama Fermi mengambil sumber masing-masing sinar gamma dan menambahkanya bersama-sama dengan model yang memprediksi frekuensi dan lokasi sumber yang tak terlihat. Para ilmuwan menghitung berapa banyak cahaya sinar gamma dari kedua sumber yang terdeteksi dan menghasilkan modelnya bersama-sama.

Output ini dihitung dari sinar gamma yang cocok dengan sinar radiasi latar belakang sianr gamma yang di amati Fermi dari seluruh EGB.

Perkiraan terakhir menunjukkan bahwa sekitar 50 persen dari latar belakang sinar gamma berasal dari galaksi yang sangat energik yang dikenal sebagai blazars. Sepuluh sampai 30 persen dari latar belakang sinar gamma berasal dari galaksi pembentuk bintang seperti Bima Sakti, yang secara kolektif dapat mengandung banyak sumber sinar gamma yang lebih kecil, seperti supernova. 20 persen lainnya adalah dari galaksi radio seperti blazars, tetapi jauh sangat dari Bumi dan dengan demikian tidak dapat dilihat dengan mudah oleh Fermi.

“Pasti ada sumber sinar gamma baru di luar sana,” kata Bechtol. “Hanya saja jumlah kontribusi mereka relatif kecil.”

Ada juga kemungkinan bahwa materi gelap, bahan misterius yang membentuk 80 persen dari semua materi di alam semesta memproduksi sinar gamma dan hasil Fermi dapat membantu para ilmuwan mencari tahu jenis partikel apa membentuk materi gelap .

Dua ketidakpastian besar tetap dalam estimasi Fermi. Pertama, sulit untuk mengukur cahaya sinar gamma di alam semesta dan Bechtol mengatakan ia dan rekan-rekannya memerlukan banyak waktu dalam meningkatkan pengukurannya.

Kedua, para ilmuwan membuat perkiraan tentang obyek ini tidak bisa secara langsung dapat diamati, yang sebagian besar berada di luar galaksi Bima Sakti (atau extragalactic).

“Ketika ilmuwan pertama kali menemukan latar belakang sinar gamma, sebagian besar merupakan misteri seperti apa menciptakannya,” kata Bechtol.

Fermi Large Area Telescope telah melihat semnburan energi sinar gamma di seluruh alam semesta. Para ilmuwan percaya sumber sinar gamma diketahui Fermi dapat menjelaskan pancaran radiasi sinar gamma di seluruhan alam semesta, tetapi masih ada ruang kosong yang belum terungkap.
Keberhasilan Fermi dalam mengungkap latar belakang sinar gamma sangat bergantung pada peningkatan sensitivitas sinar gamma itu sendiri dan deteksi lebih sumber sinar gamma dari teleskop sebelumnya. Selain itu, para ilmuwan Fermi telah bekerja untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana emisi sinar gamma telah berubah sepanjang sejarah alam semesta. Hal ini berharga karena ketika Fermi melihat sumber sinar gamma, mereka benar-benar bisa melihat ke masa lalu.
Cahaya berada pada kecepatan yang terbatas, cahaya dari matahari membutuhkan waktu 8 menit untuk mencapai Bumi, yang berarti manusia melihat matahari saat ini adalah 8 menit yang lalu di matahari. Dengan logika yang sama, benda-benda yang miliaran tahun cahaya dari Bumi dilihat oleh Fermi adalah miliaran tahun yang lalu.
“Kami benar-benar mengukur output cahaya selama sejarah alam semesta, dan bagi saya, itulah yang membuat ini menarik,” kata Bechtol. “Kami melihat semua periode waktu yang berbeda di alam semesta pada waktu yang sama. Semua cahaya dari semua periode yang berbeda ditambahkan bersama-sama untuk membentuk latar belakang sinar gamma.”
Memiliki perspektif sejarah membuat perbedaan besar untuk Fermi karena output kosmik sinar gamma ini cenderung berbeda-beda selama 13 miliar tahun lalu. 
Para ilmuwan Fermi telah memecahkan teka-teki lama, tapi Bechtol mengatakan masih ada misteri lain di alam semesta yang dipancarkan sinar gamma. Mungkin nanti akan ada penemuan teleskop sinar gamma lain yang dapat mendeteksi energi sinar gamma yang lebih tinggi dari pada Fermi,yang akan bisa mendeteksi objek yang belum diketahui.
Untuk sementara mungkin inilah jawaban akhir yang didapat para ilmuan, tetapi sejarah telah menunjukkan kepada kita bahwa kedepan pasti akan banyak hal baru yang terungkap.
Sumber :
http://www.space.com

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here