Untuk pertama kalinya, Teleskop Angkasa Fermi Gamma-ray NASA telah melihat kumpulan pulsar baru yang hanya menggunakan pelepasan sinar gamma mereka, sekiranya tidak ada isyarat radio yang dipancarkan ke Bumi. 16 objek baru dilaporkan dalam edisi minggu ini Sains Ekspres, dalam kajian yang berpusat di University of California di Santa Cruz.
Pulsar adalah bintang neutron yang berputar dengan cepat, teras padat yang tertinggal selepas letupan supernova. Sebilangan besar 1.800 pulsar yang diketahui ditemui melalui pelepasan radio berkala mereka.
"Ini adalah pulsar pertama yang pernah dikesan oleh sinar gamma sahaja, dan sudah kita temui 16," kata pengarang bersama Robert Johnson, seorang ahli fizik UC Santa Cruz. "Adanya populasi pulsar radio-diam yang banyak diduga sebelumnya, tetapi sehingga Fermi dilancarkan, hanya satu pulsar radio-diam yang diketahui, dan pertama kali dikesan dalam sinar-x."
Daripada 16 pulsar sinar gamma, 13 dikaitkan dengan sumber sinar gamma yang tidak dikenal pasti yang dikesan sebelumnya oleh instrumen EGRET di Balai Cerap Compton Gamma-ray. EGRET mengesan hampir 300 sumber titik sinar-g, tetapi tidak dapat mengesan denyutan dari sumber-sumber tersebut, yang kebanyakannya tidak dikenali, kata Pablo Saz Parkinson, juga penyelidik pasca doktoral SCIPP dan pengarang yang sesuai.
"Sudah menjadi pertanyaan lama apa yang dapat memberi kekuatan kepada sumber-sumber yang tidak dikenali itu, dan hasil Fermi baru memberitahu kita bahawa banyak dari mereka adalah pulsar," kata Saz Parkinson. "Penemuan ini juga memberi kita petunjuk penting mengenai mekanisme pelepasan pulsar."
Pulsar memancarkan pancaran gelombang radio yang sempit dari kutub magnet bintang neutron, dan pancaran menyapu seperti lampu suar kerana tiang magnet tidak sejajar dengan paksi putaran bintang. Sekiranya pancaran radio melewati Bumi, pulsar tidak dapat dikesan oleh teleskop radio. Keupayaan Fermi untuk mengesan pulsar sinar gamma yang sepi radio menunjukkan bahawa sinar gamma dipancarkan dalam pancaran yang lebih lebar dan lebih menyerupai kipas daripada pancaran radio.
Pasukan mengenal pasti pulsar sinar gamma dalam data dari Teleskop Kawasan Besar (LAT) Fermi. Marcus Ziegler, seorang penyelidik pasca doktoral di UC Santa Cruz dan pengarang makalah yang sama, mengatakan pengesanan denyutan sinar gamma dari sumber biasa memerlukan data minggu atau bulan dari LAT.
"Dari pulsar samar yang kami kaji, LAT hanya melihat dua foton sinar gamma sehari," kata Ziegler.
Medan magnet dan elektrik pulsar yang sangat kuat mempercepat zarah-zarah yang dikenakan ke hampir kelajuan cahaya, dan zarah-zarah ini akhirnya bertanggungjawab untuk pelepasan sinar gamma.
Kerana putaran bintang menguatkan pelepasan, pulsar terpencil menjadi perlahan ketika mereka bertambah tua dan kehilangan tenaga. Tetapi bintang pendamping binari dapat menyalurkan bahan ke pulsar dan memutarnya hingga kadar putaran 100 hingga 1,000 kali sesaat. Ini disebut pulsar milisaat, dan saintis Fermi mengesan denyutan sinar gamma dari pulsar lapan milisaat yang sebelumnya ditemui pada panjang gelombang radio. Hasil tersebut dilaporkan dalam kajian kedua yang juga diterbitkan pada edisi 2 Julai Sains Ekspres.
"Fermi memiliki kekuatan yang benar-benar belum pernah terjadi sebelumnya untuk menemui dan mempelajari pulsar sinar gamma," kata Paul Ray dari Makmal Penyelidikan Angkatan Laut di Washington. "Sejak kematian Observatorium Compton Gamma Ray sedekad yang lalu, kami bertanya-tanya mengenai sifat sumber sinar gamma yang tidak dikenali yang dikesan di galaksi kita. Kajian-kajian ini dari Fermi mengangkat tudung pada banyak dari mereka. "
Kapsyen gambar utama: Peta seluruh langit ini menunjukkan kedudukan 16 pulsar baru (kuning) dan pulsar lapan milisaat (magenta) yang dikaji menggunakan LAT Fermi. Kredit: Kerjasama NASA / DOE / Fermi LAT
Sumber: Sains dan UC Santa Cruz, melalui Eurekalert.
