Ilmuwan Akhirnya Merinci BOAT (GOAT), Ledakan Sinar Gamma Terbesar Sejak Big Bang
Ledakan sinar gamma paling terang yang pernah dilihat memaksa para astronom memikirkan kembali teori mereka. Gambar: NASA/Swift/A. Beardmore (Universitas Leicester)
ANTARIKSA -- Para ilmuwan akhirnya dapat mengetahui apa yang membuat ledakan terbesar di alam semesta yang pernah dilihat oleh umat manusia begitu dahsyat. Para astronom telah menemukan bahwa ledakan sinar gamma (GRB) paling terang yang pernah dilihat memiliki struktur jet yang unik dan menyeret material bintang dalam jumlah yang luar biasa besarnya.
Ini mungkin menjelaskan sifat ekstrim dari ledakan tersebut. Ledakan itu diyakini terjadi ketika sebuah bintang masif yang terletak sekitar 2,4 miliar tahun cahaya dari Bumi mengalami keruntuhan total gravitasinya sehingga melahirkan sebuah lubang hitam. Penemuan itu juga bisa memberitahu ilmuwan mengapa ledakan itu terjadi.
Ledakan sinar gamma ini secara resmi disebut GRB 221009A, namun dijuluki juga sebagai the BOAT atau yang paling terang sepanjang masa. Jika dalam sepak bola ada GOAT (Great Of All Time) yang disandang Leonel Messi atau Cristiano Ronaldo, maka ledakan itu adalah BOAT (Brightest Of All Time). Penelitian terbaru tentang BOAT dirinci dalam makalah yang baru diterbitkan dalam jurnal Science Advances.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
BOAT terlihat pada 9 Oktober 2022, dan begitu terang dari GRB lain karena sifatnya yang ekstrem. Ia terlihat sebagai kilatan sinar gamma berenergi tinggi yang sangat terang, diikuti oleh cahaya redup yang memudar di sepanjang gelombang cahaya.
"GRB 221009A merupakan langkah besar ke depan dalam pemahaman manusia tentang semburan sinar gamma dan menunjukkan bahwa ledakan paling ekstrem tidak mematuhi fisika standar yang diasumsikan untuk semburan sinar gamma varietas taman (garden variety)," tulis peneliti dan penulis utama penelitian dari Universitas George Washington, Brendan O' Connor dalam sebuah pernyataan.
O'Connor memimpin tim yang terus memantau BOAT GRB dengan Gemini South Telescope di Chili setelah penemuan pertamanya pada Oktober 2022. Kandidat doktor Universitas Northwestern, Jillian Rastinejad, yang merupakan anggota tim yang mengamati BOAT pada 14 Oktober mengatakan, GRB 221009A lebih terang daripada GRB berenergi tinggi lainnya dengan faktor minimal 10 kali lipat.
"Foton yang terdeteksi dari GRB itu memiliki energi lebih banyak daripada yang dihasilkan oleh Large Hadron Collider (LHC)," katanya.
Bahkan, sebelum GOAT terlihat, GRB sudah dianggap sebagai ledakan paling kuat, dahsyat, dan energik di alam semesta. Dalam hitungan detik, sinar gamma mampu meledakkan energi sebanyak yang dihasilkan matahari selama masa hidupnya belasan miliar tahun.
Ada dua jenis ledakan sinar gamma, yaitu berdurasi panjang dan durasi pendek yang mungkin memiliki mekanisme peluncuran yang berbeda. Keduanya tetap mengakibatkan terciptanya lubang hitam.
Penelitian lebih lanjut dari GRB yang kuat telah mengungkapkan bahwa mereka unik karena strukturnya dan juga kecerahannya. GRB ternyata sangat luas dan saking luasnya, sehingga para astronom pada awalnya tidak dapat melihat ujungnya.
“Pekerjaan kami dengan jelas menunjukkan bahwa GRB memiliki struktur yang unik, dengan pengamatan secara bertahap mengungkapkan semburan sempit yang tertanam di dalam aliran keluar gas yang lebih luas di mana semburan terisolasi diharapkan,” kata rekan penulis penelitian dan ilmuwan Departemen Fisika di University of Bath Hendrik, Van Eerten dalam sebuah pernyataan.
Dengan demikian, jet yang diluncurkan GRB 221009A tampaknya memiliki sayap lebar dan sempit sehingga berbeda dari jet GRB lainnya. Ini bisa menjelaskan mengapa sisa-sisa cahaya BOAT terus terlihat oleh para astronom dalam berbagai panjang gelombang selama berbulan-bulan setelah penemuan awal.
Van Eerten dan timnya memiliki teori tentang apa yang membuat jet BOAT memiliki struktur yang unik. "Jet GRB harus melewati bintang yang runtuh di mana mereka terbentuk," katanya.
“Apa yang kami pikir perbedaan dalam kasus ini adalah jumlah pencampuran yang terjadi antara material bintang dan jet, sedemikian rupa sehingga gas yang dipanaskan dengan kejut terus muncul di garis pandang kami sampai ke titik di mana setiap ciri khas jet akan hilang dalam emisi keseluruhan dari sisa-sisa cahaya.”
Van Eerten juga menunjukkan bahwa temuan ini dapat membantu memahami tidak hanya BOAT, tetapi juga GRB luar biasa lainnya. "GRB 221009A mungkin setara dengan batu Rosetta dari GRB panjang, memaksa kita merevisi teori standar kita tentang bagaimana aliran keluar relativistik terbentuk dalam runtuhnya bintang masif," tambah O'Connor.
Penemuan ini berpotensi meletakkan dasar untuk penelitian GRB ke depan karena para ilmuwan berusaha membuka misteri yang masih melingkupi semburan energi yang kuat itu. Temuan ini juga dapat membantu fisikawan memodelkan struktur jet GRB dengan lebih baik.
"Untuk waktu yang lama, kami menganggap jet berbentuk seperti es krim. Namun, beberapa semburan sinar gamma dalam beberapa tahun terakhir, dan khususnya pekerjaan yang disajikan di sini, menunjukkan bahwa kita membutuhkan model yang lebih kompleks dan simulasi komputer yang terperinci dari semburan sinar gamma," kata rekan penulis penelitian dan profesor fisika di Universitas George Washington, Alexander van der Horst. Sumber: Space.com
