Diposting Jumat, 27 Agustus 2010 jam 10:25 am oleh The X

Sumber-sumber sinkrotron di langit – hembusan, gelembung, jet, cuping dan relik

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Jumat, 27 Agustus 2010 -


Sebagian besar sumber pemancar sinkrotron teramati dalam batas tipis optik pada frekuensi rendah dimana pancarannya paling kuat. Walaupun pengukuran rutin sekarang telah dilakukan untuk sumber kuat pada panjang gelombang optik dan sinar X, radiasi sinkrotron masih paling mudah diamati dalam frekuensi radio. Karena gelombang radio tidak mengalami kepunahan debu, ini juga berarti kalau radiasi sinkrotron mudah dideteksi, melewati Medium antar bintang Bima Sakti tanpa pengaburan yang berarti. Tidak seperti partikel sinar kosmik yang mudah dihamburkan dalam medium antar bintang, foton radio datang langsung dari lokasi dia dibangkitkan, membantu kita menentukan asal usulnya.

Gambar 1 misalnya, menunjukkan citra seluruh langit dalam pancaran 408 MHz yang memuat sebagian besar radiasi sinkrotron. Dua sisa supernova, Cas A dan Nebula Kepiting, ditandai dalam gambar, dan Hembusan Kutub Utara adalah bagian dari super gelembung berdiameter 250 parsek yang mungkin juga terbentuk oleh satu atau lebih supernova.

Gambar 1. Peta pancaran sinkrotron seluruh langit pada frekuensi 408 MHz. Warna peta merupakan buatan dimana warna putih/kuning merupakan yang paling terang sementara ungu/biru tua lebih redup dan merah yang paling redup. Sebagian besar pancaran dari Bima Sakti kita terlihat sepanjang bidang galaktik dan juga dari hembusan (contohnya Hembusan Kutub Utara) yang merentang dari bidang tersebut. Pusat Galaksi (GC) diberi tanda begitu juga bekas supernova, Cas A dan nebula Kepiting. Sebagian besar sumber diskrit di luar bidang merupakan sumber luar galaksi, termasuk Awan Magelan Besar (LMC, sebuah galaksi dekat) dan galaksi radio, Cygnus A dan Centaurus A.

Walau sisa supernova adalah sumber penting pancaran sinkrotron, ada banyak benda lain dengan energi yang cukup untuk mempercepat elektron dan memiliki medan magnet yang cukup untuk menghamburkannya. Di Bima Sakti, benda ini termasuklah gelombang kejut akibat angin bintang raksasa, jet bintang, beberapa bintang ganda, pulsar dan lainnya. Pancaran sinkrotron bahkan teramati dari Yupiter dan Matahari. Elektron sinar kosmik yang bocor ke medium antar bintang dari lokasi percepatan diskrit juga akan memancarkan radiasi sinkrotron karena medan magnet cukup kuat di piringan Bima Sakti. Kekuatan medan magnet medium antar bintang biasanya hanya beberapa mikro gauss saja tapi sudah cukup untuk menghasilkan pancaran yang teramati. Karenanya sebagian besar pancaran difus dapat dilihat di sepanjang bidang galaksi di gambar 1.

Sumber luar galaksi termasuk inti galaksi aktif (AGN) yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif dan jet bipolar yang dibangkitkannya. Sumber radio cuping ganda luar galaksi klasik adalah yang pertama ditemukan dalam pita radio dan menunjukkan dua cuping radio pada ujung jet, yang dapat ditemukan pada galaksi radio, Centaurus A. Galaksi radio kuat, Cygnus A, juga dapat dilihat dalam gambar 1 dan ditunjukkan lebih detil pada gambar 2. Galaksi elips yang kabur di pusatnya, dimana cahaya optiknya berasal dari bintang, memiliki sifat alami intinya yang kuat. Energi total yang terkandung dalam emdan magnet dan partikel sinar kosmiknya, dengan asumsi energi minimum, adalah 10^(60) erg. Bandingkan dengan energi sebuah supernova yang hanya 10^(51) erg. Tidak hanya partikel yang memancarkan radiasi sinkrotron relativistik, namun juga jet-jet yang memberi makan kedua cuping memiliki gerakan gerombol (artinya seluruh plasma pemancar sinkrotron bergerak secara bergerombol) yang relativistik, dengan kecepatan 0.4 hingga mendekati 1 kali kecepatan cahaya. Kekuatan medan magnet energi minimum cuping radio ini rata-rata adalah 50 mikro gauss.

Gambar 2. Sumber radio luar galaksi dua cuping, Cygnus A (geseran merah, z = 0.0562) ditunjukkan dalam kontur pancaran 4.9 GHz, pada citra optik (ditunjukkan warna hitam sebagai intensitas terkuat) dari pandangan yang sama. Daerah abu-abu kabur di tengah citra ini adalah galaksi elips jauh yang menjadi dermaga AGN cemerlang di pusatnya. (Bintik hitam lainnya adalah bintang di galaksi Bima Sakti kita). Dua jet muncul dari AGN dalam arah berlawanan, berujung pada dua cuping radio cemerlang di kedua sisi galaksi. Kepadatan fluks total sumber ini adalah 213 Jy dan FWHM efektif dari satu cuping mendekati 10”.

Aktivitas AGN adalah sumber kuat medan magnet dan sinar kosmik dalam medium antar galaksi di kluster galaksi dimana pancaran sinkrotron teramati. Dalam beberapa kasus, daerah pancaran sinkrotron terlihat di pinggiran kluster galaksi. Daerah ini disebut relik, atau kadang disebut fosil atau hantu. Asal usul pancaran ini tidak jelas karena daerah ini tampak tidak berhubungan dengan galaksi aktif manapun dalam kluster. Namun, pancaran ini mungkin dibangkitkan dalam gelombang kejut yang terbentuk saat pembentukan kluster dan/atau saat penyatuan kluster. Populasi partikel sinar kosmik lama yang sudah ada yang terlontarkan dari galaksi radio di masa lalu dapat dipercepat kembali dalam gelombang kejut demikian.

Referensi

  1. Irwin, J. 2007. Astrophysics: Decoding the Cosmos. Wiley
  2. Perley, R. A., Dreher, J. W., & Cowan, J. J., 1984,  The jet and filaments in Cygnus A, ApJ, 285, L35
  3. Willingale, R., et al., 2003, The X-ray spectrum of the North Polar Spur MNRAS, 343, 995
The X
Sains adalah sebuah pengetahuan universal, ilmu pengetahuan tidaklah sama dengan pengetahuan dongeng. Kadang, fakta lebih menyakitkan daripada doktrin / pandangan turun temurun.
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.