Diposting Rabu, 2 November 2011 jam 10:40 pm oleh Gun HS

Ledakan Sinar-Gamma Menyingkap Susunan Kimiawi yang Tak Terduga pada Galaksi-galaksi Awal

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

Rabu, 2 November 2011 -


Tim astronom internasional menggunakan cahaya singkat yang cemerlang dari ledakan sinar-gamma sebagai penerang untuk mempelajari susunan galaksi yang sangat jauh. Yang mengejutkan, observasi yang menggunakan Very Large Telescope milik ESO ini, mengungkapkan bahwa dua galaksi di alam semesta awal ternyata dilimpahi dengan elemen-elemen kimiawi yang lebih berat dari Matahari. Kedua galaksi itu mungkin sedang dalam proses penggabungan. Peristiwa seperti itu di alam semesta awal akan mendorong pembentukan bintang-bintang baru dan mungkin menjadi pemicu ledakan sinar-gamma.

Ledakan sinar-gamma adalah ledakan yang paling terang di alam semesta. Pertama kali ditemukan oleh observatorium orbital yang mendeteksi ledakan pendek sinar-gamma awal. Setelah posisinya menempati taret, ledakan ini kemudian segera dipelajari dengan menggunakan teleskop besar berbasis darat yang dapat mendeteksi sisa kilauan cahaya dan infra merah, yang memancarkan semburan selama berjam-jam hingga berhari-hari.

Salah satunya yang meledak, yang disebut GRB 090323, pertama kali ditemukan oleh Teleskop Fermi Gamma-ray Space milik NASA. Segera setelah ditangkap oleh detektor sinar-X pada satelit Swift NASA dan dengan sistem Grond pada teleskop MPG/ESO 2,2 meter di Chili, kemudian dipelajari secara rinci dengan menggunakan Very Large Telescope (VLT) milik ESO, hanya satu hari setelah ledakan itu terjadi.

Pengamatan VLT menunjukkan bahwa cahaya cemerlang dari ledakan sinar-gamma telah melewati galaksi inangnya sendiri dan galaksi lain di dekatnya. Galaksi-galaksi ini terlihat sebagaimana berada di masa sekitar 12 miliar tahun yang lalu. Galaksi-galaksi jauh tersebut sangat jarang terjebak dalam kilauan ledakan sinar-gamma.

Gambar hasil impresi artis ini menunjukkan dua galaksi di alam semesta awal. Ledakan brilian di sebelah kiri adalah ledakan sinar-gamma. Sebagaimana cahaya ledakan melewati dua galaksi dalam perjalanannya ke Bumi (di luar frame ke kanan) beberapa warna yang diserap oleh gas dingin di galaksi, meninggalkan karakteristik garis-garis gelap dalam spektrum. Studi yang cermat pada spektrum ini telah memungkinkan para astronom untuk menemukan bahwa kedua galaksi ini sangat kaya akan unsur kimia yang lebih berat. (Kredit: ESO/L. Calçada)

“Saat kami mempelajari cahaya dari ledakan sinar-gamma itu kami tidak tahu apa yang mungkin akan kami temukan. Sungguh mengejutkan bahwa gas dingin pada kedua galaksi di alam semesta awal terbukti memiliki susunan bahan kimia yang tak terduga.” jelas Sandra Savaglio (dari Institut Max-Planck untuk Extraterrestrial Fisika, Garching, Jerman), penulis utama makalah. “Galaksi-galaksi itu mengandung elemen-elemen yang lebih berat daripada yang pernah terlihat pada sebuah galaksi yang sangat awal dalam evolusi alam semesta. Kami tidak menduga alam semesta menjadi sedemikian matang, sedemikian berevolusi secara kimiawi, sedemikian awal.”

Saat cahaya ledakan sinar-gamma melewati galaksi, gasnya bertindak seperti saringan, dan menyerap sebagian cahaya ledakan sinar-gamma pada panjang gelombang tertentu. Tanpa ledakan sinar-gamma, galaksi ini akan terlihat samar. Dengan hati-hati menganalisis sidik jari unsur-unsur kimiawinya yang berbeda, tim riset mampu mengetahui komposisi gas dingin dalam galaksi-galaksi yang sangat jauh itu, khususnya bagaimana galaksi-galaksi itu dilimpahi dengan elemen-elemen berat.

Dugaan sebelumnya menyebutkan bahwa galaksi-galaksi di alam semesta muda hanya mengandung sejumlah kecil elemen-elemen berat dibandingkan galaksi-galaksi pada saat ini. Elemen-elemen berat yang dihasilkan selama kehidupan dan kematian generasi-generasi bintang, secara bertahap memperkaya gas di galaksi. Para astronom dapat menggunakan kelimpahan kimiawi dalam galaksi-galaksi untuk menunjukkan seberapa jauh mereka melalui kehidupan mereka. Namun pengamatan baru yang mengejutkan ini mengungkapkan bahwa beberapa galaksi tersebut sudah sangat dilimpahi dengan elemen berat kurang dari dua miliar tahun setelah Big Bang. Sesuatu yang tak terpikirkan hingga saat ini.

Pasangan galaksi muda yang baru ditemukan ini pastilah membentuk bintang-bintang baru pada tingkat yang luar biasa, untuk memperkaya gas dingin dengan sedemikian kuat dan cepat. Karena kedua galaksi itu saling mendekat satu sama lain, mereka mungkin dalam proses penggabungan, yang juga akan memicu pembentukan bintang ketika awan gas saling bertabrakan. Hasil baru ini juga mendukung gagasan bahwa ledakan sinar gamma dapat berhubungan dengan pembentukan bintang masif yang kuat.

Pembentukan bintang energik di galaksi seperti ini mungkin sudah berhenti pada awal sejarah alam semesta. Dua belas miliar tahun kemudian, pada saat ini, sisa-sisa galaksi tersebut akan berisi sejumlah besar sisa-sisa bintang seperti lubang hitam dan bintang kerdil dingin, membentuk populasi “galaksi mati” yang sulit untuk dideteksi, yang hanya berupa bayangan samar-samar. Menemukan mayat seperti itu pada masa sekarang akan menjadi sebuah tantangan.

“Kami sangat beruntung dapat mengamati GRB 090323 saat ledakan itu masih cukup terang, sehingga adalah mungkin untuk memperoleh pengamatan spektakuler secara rinci dengan VLT. Ledakan sinar-gamma menunjukkan terangnya hanya dalam waktu yang sangat singkat, dan untuk memperoleh kualitas datanya yang baik sangatlah sulit. Kami berharap bisa mengamati galaksi-galaksi ini lagi di masa depan saat kita memiliki instrumen yang jauh lebih sensitif, mereka akan menjadi target yang sempurna untuk E-ELT,” kata Savaglio.

Kredit: European Southern Observatory
Jurnal: S. Savaglio, A. Rau, J. Greiner, T. Krühler, S. McBreen, D. H. Hartmann, A. C. Updike, R. Filgas, S. Klose, P. Afonso, C. Clemens, A. Küpcü Yoldas, F. Olivares E., V. Sudilovsky, G. Szokoly. Super-solar Metal Abundances in Two Galaxies at z ~ 3.57 revealed by the GRB 090323 Afterglow Spectrum. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2011: arXiv:1110.4642v1 [astro-ph.CO]

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
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.