Diposting Jumat, 22 April 2011 jam 3:02 pm oleh Evy Siscawati

Letupan Sinar Gamma

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, 22 April 2011 -


 

Selubung pelindung ini adalah lapisan ozon. Mekanisme fotokimia yang memunculkan lapisan ozon ditemukan oleh fisikawan Inggris, Sidney Chapman tahun 1930. Ozon di stratosfer Bumi tercipta oleh sinar ultraviolet yang menghantam molekul oksigen yang mengandung dua atom oksigen (O2), membelahnya menjadi atom oksigen individual; oksigen atomik ini kemudian bergabung dengan O2 yang belum rusak menciptakan ozon, O3. Molekul ozon juga tidak stabil (walaupun di stratosfer ia dapat berusia panjang) dan ketika sinar ultraviolet menghantam ozon, ia kembali memecah menjadi satu molekul O2 dan atom oksigen tunggal. Proses ini terus berlanjut dalam siklus ozon-oksigen, sehingga menciptakan lapisan ozon di stratosfer, daerah dari sekitar 10 hingga 50 km di atas permukaan Bumi. Sekitar 90% ozon di atmosfer bumi terkandung dalam stratosfer. Konsentrasi ozon terbesar antara sekitar 20 hingga 40 km dimana mereka berjangkauan antara sekitar 2 hingga 8 bagian per juta. Bila semua ozon dikompresi ke tekanan di atas permukaan laut, tebalnya hanya akan beberapa milimeter saja.

Ozon mampu menahan tembakan kecil dari luar angkasa, yaitu sinar kosmik. Namun tidak akan mampu menahan tembakan raksasa dari meriam kosmik, yaitu letupan sinar gamma. Letupan sinar gamma yang berada di dekat Bumi akan mampu membakar separuh planet sementara sisanya terbakar lewat angin yang berhembus.

Lokasi

Sumber sebagian besar letupan sinar gamma terletak miliaran tahun cahaya jauhnya dari Bumi, menunjukkan kalau ledakan ini sangat kuat (satu letupan yang berlangsung beberapa detik saja melepaskan energi yang dihasilkan Matahari selama 10 miliar tahun usianya) dan sangat langka (beberapa per galaksi per juta tahun). Semua letupan sinar gamma berasal dari luar galaksi Bima Sakti, walaupun ada fenomena sejenis, kobaran pengulang gamma lembut, berasosiasi dengan magnetar di dalam Bima Sakti. Dihipotesiskan kalau letupan sinar gamma yang terjadi di dalam Bima Sakti, mengarah langsung ke Bumi, dapat menyebabkan peristiwa kepunahan massa.

Asal Usul

Selama berpuluh tahun semenjak penemuan letupan sinar gamma, astronom mencari sisa-sisanya: setiap benda astronomis yang posisinya bertepatan dengan letupan yang baru teramati. Astronom mempertimbangkan banyak kelas benda, termasuk cebol putih, supernova, kluster bola, kuasar, galaksi Seyfert dan benda BL Lac. Semua pencarian tersebut tidak sukses, dan dalam beberapa kasus letupan yang dapat ditentukan lokasinya dengan akurat justru tidak ada benda terang sama sekali dengan sifat apapun yang konsisten dengan posisi yang diturunkan dari satelit pendeteksi. Hal ini menunjukkan kalau letupan sinar gamma merupakan asal usul dari bintang yang sangat kabur ataupun galaksi yang luar biasa jauhnya. Bahkan posisi yang paling teliti mengandung beberapa bintang kabur dan galaksi, dan disetujui secara luas kalau resolusi akhirnya asal usul letupan sinar gamma kosmik membutuhkan satelit jenis baru dan komunikasi yang lebih cepat.

Setelah teknologi baru dikembangkan, barulah diketahui kalau letupan sinar gamma ternyata merupakan teriakan kematian dari sebuah bintang raksasa dimana ia berubah menjadi lubang hitam. Perkembangan lebih jauh dalam beberapa tahun terakhir mencakup penemuan letupan sinar gamma singkat yang berbeda dan ternyata disebabkan oleh penyatuan dua atau lebih bintang neutron, juga menjadi lubang hitam. Selain itu, juga ditemukan aktivitas kobaran kacau yang besar pada panjang gelombang sinar-x yang panjangnya beberapa menit setelah sebagian besar letupan sinar gamma dan penemuan objek paling terang (GRB 080319B) dan paling jauh (GRB 090423) di alam semesta.

Peristiwa dengan durasi kurang dari sekitar dua detik digolongkan sebagai letupan sinar gamma singkat. Hingga tahun 2005, tidak ada pendaran sisa yang berhasil dideteksi dari peristiwa singkat ini dan sedikit yang diketahui mengenai asal usulnya. Sejak itu, beberapa pendaran letupan sinar gamma singkat terdeteksi dan ditentukan lokasinya, beberapa berasosiasi dengan daerah tanpa atau hanya sedikit pembentukan bintang, termasuk galaksi elips raksasa dan medium antarkluster. Hal ini menghapus asosiasi dengan bintang masif, menunjukkan kalau peristiwa singkat ini berbeda secara fisik dari peristiwa panjang. Sifat sejati dari objek ini (atau bahkan apakah skema klasifikasi sekarang ini akurat) tetap tidak diketahui, walaupun hipotesis terkuat adalah kalau mereka berasal dari penyatuan bintang neutron ganda. Pecahan kecil letupan sinar gamma mungkin berasosiasi dengan kobaran raksasa pengulang gamma lembut di galaksi dekat.

Letupan sinar gamma singkat tampaknya datang dari populasi ingsutan merah rendah (kurang jauh) dan kurang terang dibanding letupan sinar gamma panjang. Derajat pemancaran letupan singkat belum terukur secara akurat, namun sebagai populasi mereka kurang kuat pancarannya daripada letupan sinar gamma panjang atau mungkin tidak memancar sama sekali dalam beberapa kasus.

Bagaimana Terjadinya?

Bagaimana letupan sinar gamma mengubah energinya menjadi radiasi tetap belum dipahami, dan hingga 2010 belum ada model yang diterima umum mengenai bagaimana proses ini terjadi. Semua model emisi letupan sinar gamma yang sukses harus menjelaskan proses fisik untuk membangkitkan emisi sinar gamma yang sesuai dengan keanekaragaman kurva cahaya, spektra dan karakteristik lain yang beraneka ragam. Yang lebih menantang adalah kebutuhan menjelaskan efisiensi sangat tinggi yang ditarik dari beberapa ledakan: sebagian letupan sinar gamma mengubah separuh (atau lebih) energi ledakan menjadi sinar gamma. Pengamatan terbaru pada bagian optik terang GRB 080319B, yang kurva cahayanya berkorelasi dengan kurva cahaya sinar gamma, menunjukkan kalau Compton terbalik mungkin merupakan proses dominan dalam beberapa peristiwa. Dalam model ini, foton energi rendah dihamburkan oleh elektron relativistik dalam ledakan, menggabungkan energinya dalam jumlah besar dan mengubahnya menjadi sinar gamma.

Mungkinkah bisa terjadi di dekat Bumi?

Ada indikasi kuat kalau letupan sinar gamma panjang hanya terjadi di daerah dengan kelogaman rendah. Karena Bima Sakti telah kaya logam sejak sebelum Bumi terbentuk, efek ini dapat menghapuskan atau bahkan menihilkan kemungkinan kalau letupan sinar gamma telah terjadi di Bima Sakti dalam beberapa miliar tahun yang lalu. Tidak ada bias logam demikian diketahui pada letupan sinar gamma singkat. Karenanya, tergantung pada laju lokal dan sifat pancarannya, kemungkinan peristiwa dekat berpengaruh besar pada Bumi di suatu titik dalam waktu geologis dapat signifikan.

Sumber :

Wikipedia. Ozone Layer.

Wikipedia. Gamma Ray Burst.

Referensi lanjut

1. Berger, E. et al. (2007). “Galaxy Clusters Associated with Short GRBs. I. The Fields of GRBs 050709, 050724, 050911, and 051221a”. Astrophysical Journal 660: 496–503.

2. Bloom, J.S. et al. (2006). “Closing in on a Short-Hard Burst Progenitor: Constraints from Early-Time Optical Imaging and Spectroscopy of a Possible Host Galaxy of GRB 050509b”. Astrophysical Journal 638: 354–368

3. Bloom, J.S. et al. (2009). “Observations of the Naked-Eye GRB 080319B: Implications of Nature’s Brightest Explosion”. Astrophysical Journal 691: 723–737.

4. Ejzak, L.M. et al. (2007). “Terrestrial Consequences of Spectral and Temporal Variability in Ionizing Photon Events”. Astrophysical Journal 654: 373–384

5. Fan, Y. and Piran, T. (2006). “Gamma-ray burst efficiency and possible physical processes shaping the early afterglow”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 369: 197–206

6. Fishman, C.J. and Meegan, C.A. (1995). “Gamma-Ray Bursts”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics 33: 415–458

7. Frederiks, D. et al. (2008). “GRB 051103 and GRB 070201 as Giant Flares from SGRs in Nearby Galaxies”. In Galassi, Palmer, and Fenimore. American Institute of Physics Conference Series. 1000. pp. 271–275

8. Grupe, D. et al. (2006). “Jet Breaks in Short Gamma-Ray Bursts. I: The Uncollimated Afterglow of GRB 050724″. Astrophysical Journal 653: 462

9. Hjorth, J. et al. (2005). “GRB 050509B: Constraints on Short Gamma-Ray Burst Models”. Astrophysical Journal Letters 630 (2): L117–L120.

10. Hurley, K., Cline, T. and Epstein, R. (1986). “Error Boxes and Spatial Distribution”. In Liang, E.P. and Petrosian, V.. AIP Conference Proceedings. 141. Gamma-Ray Bursts. American Institute of Physics. pp. 33–38.

11. Hurley, K. (1992). “Gamma-Ray Bursts – Receding from Our Grasp”. Nature 357: 112.

12. Hurley, K. et al. (2005). “An exceptionally bright flare from SGR 1806-20 and the origins of short-duration gamma-ray bursts”. Nature 434 (7037): 1098–1103

13. Melott, A.L. et al. (2004). “Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction?”. International Journal of Astrobiology 3: 55–61.

14. Nakar, E. (2007). “Short-hard gamma-ray bursts”. Physics Reports 442: 166–236.

    15. Pedersen, H. et al. (1986). “Deep Searches for Burster Counterparts”. In Liang, Edison P.; Petrosian, Vahé. AIP Conference Proceedings. 141. Gamma-Ray Bursts. American Institute of Physics. pp. 39–46.

    16. Podsiadlowski, Ph. et al. (2004). “The Rates of Hypernovae and Gamma-Ray Bursts: Implications for Their Progenitors”. Astrophysical Journal Letters 607: L17.

    17. Prochaska, J.X. et al. (2006). “The Galaxy Hosts and Large-Scale Environments of Short-Hard Gamma-Ray Bursts”. Astrophysical Journal 641: 989

    18. Racusin, J.L. et al. (2008). “Broadband observations of the naked-eye gamma-ray burst GRB080319B”. Nature 455 (7210): 183–188

    19. Stanek, K.Z. et al. (2006). “Protecting Life in the Milky Way: Metals Keep the GRBs Away”. Acta Astronomica

    20. Stern, Boris E. and Poutanen, Juri (2004). “Gamma-ray bursts from synchrotron self-Compton emission”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 352 (3): L35–L39

    21. Watson, D. et al. (2006). “Are short ?-ray bursts collimated? GRB 050709, a flare but no break”. Astronomy and Astrophysics 454: L123–L126

    22. Wozniak, P.R. et al. (2009). “Gamma-Ray Burst at the Extreme: The Naked-Eye Burst GRB 080319B”. Astrophysical Journal 691: 495–502.

     

    Evy Siscawati
    Facts are the air of scientists. Without them you can never fly (Linus Pauling). Berjalan di pantai, dud dud, berjalan di pantai, dud dud (ESW).
    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.