Letupan sinar gamma (GRB) adalah salah satu fenomena paling bertenaga di Alam Semesta, dan juga salah satu yang paling tidak diteliti. Letupan tenaga ini berlaku apabila bintang besar mengalahkan supernova dan memancarkan pancaran berkembar sinar gamma yang dapat dilihat berbilion tahun cahaya. Oleh kerana mereka berkait rapat dengan pembentukan lubang hitam, para saintis ingin sekali mempelajari kejadian langka ini dengan lebih terperinci.
Sayangnya, sedikit peluang untuk ini berlaku kerana GRB sangat pendek (hanya berlangsung beberapa saat) dan kebanyakan berlaku di galaksi yang jauh. Tetapi berkat usaha menggunakan rangkaian teleskop, para astronom dapat melihat GRB (ditetapkan GRB 190114C) pada bulan Januari 2019. Sebilangan sinaran dari GRB ini adalah tenaga tertinggi yang pernah diperhatikan, menjadikannya tonggak sejarah dalam astronomi.
Kajian yang menerangkan penemuan ini (berjudul "Pemerhatian pelepasan Compton terbalik dari ledakan sinar gamma panjang") baru-baru ini muncul di jurnal Alam semula jadi dan akan muncul dalam jurnal Astronomi dan Astrofizik. Kajian ini diketuai oleh Antonio de Ugarte Postigo dari Instituto de Astrofísica de Andalucía dan termasuk anggota kolaborasi MAGIC, NASA, dan institusi penyelidikan di seluruh dunia.
Secara sederhana, GRB sebenarnya agak biasa, berlaku kira-kira sekali sehari di Alam Semesta yang dapat dilihat. Tetapi kerana sifatnya yang singkat dan cepat, sangat sukar untuk melatih instrumen pada sumbernya sebelum alat tersebut hilang. Tetapi dengan bantuan beberapa teleskop yang dioptimumkan untuk pengesanan sinar gamma, GRB 190114 diperhatikan tepat pada waktunya.
Ini termasuk Neil Gehrels Swift Observatory NASA, Teleskop Angkasa Fermi Gamma-Ray, serta teleskop kembar Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) darat - yang terletak di Pulau Canary La Palma dan dikendalikan oleh Max Planck Institut Fizik (MPP).
Apabila teleskop ini mengamati GRB 190114C, mereka memerhatikan bahawa sebahagian tenaga yang dilepaskan diukur dalam julat voltan 1Tera (TeV) - kira-kira satu trilion kali lebih banyak tenaga per foton yang diperhatikan dengan cahaya yang dapat dilihat. Berdasarkan pemerhatian sebelumnya, para astronom menganggarkan bahawa untuk mencapai tahap tenaga ini, bahan yang dipancarkan dari bintang yang runtuh harus bergerak pada 99,999% kelajuan cahaya.
Dengan kata lain, bahan dari bintang yang sedang sekarat harus dipercepat hingga ke tahap apa yang boleh ditanggung oleh bahan fizikal untuk menghasilkan letupan bertenaga seperti ini. Bahan ini kemudian akan dipaksa melalui awan gas yang mengelilingi bintang (sisa-sisa lapisan luar yang telah diletupkan), menyebabkan kejutan yang menyebabkan sinar gamma meletup sendiri.
Para saintis telah berusaha untuk melihat pelepasan yang sangat bertenaga dari GRB sejak sekian lama, dan ledakan ini memberikan peluang pertama. Seperti yang dijelaskan oleh Dr. de Ugarte Postigo dalam siaran akhbar ESA / Hubble:
"Para saintis telah berusaha untuk melihat pelepasan tenaga yang sangat tinggi dari ledakan sinar gamma untuk waktu yang lama. Pemerhatian baru ini merupakan langkah penting dalam pemahaman kita mengenai ledakan sinar gamma, persekitaran mereka yang dekat, dan bagaimana tingkah laku jirim ketika bergerak pada 99,999% kelajuan cahaya. "
Ke depan, beberapa pemerhatian berasaskan ruang akan memerhatikan supernova yang menghasilkan GRB 190114C untuk mengetahui lebih lanjut mengenai persekitarannya dan bagaimana ledakan melampau ini dihasilkan. Khususnya, ahli astronomi Eropah diberi masa pemerhatian dengan Teleskop Angkasa NASA / ESA Hubble untuk mengkaji persekitaran sumber.
Usaha ini dibantu oleh ahli astronomi menggunakan Teleskop Sangat Besar ESO (VLT) dan Array Milimeter Besar / submilimeter Atacama (ALMA) di Chile. Menggabungkan pemerhatian mereka dengan data yang diperoleh Hubble, para astronom dapat memerhatikan galaksi tuan rumah GRB ini (yang terletak 5 miliar tahun cahaya dari Bumi) dengan lebih terperinci.
Seperti yang dijelaskan oleh Andrew Levan dari Institute for Mathematics, Astrophysics & Particle Physics Department of Astrophysics di Radboud University di Belanda:
"Pengamatan Hubble menunjukkan bahawa letupan khusus ini berada di lingkungan yang sangat padat, tepat di tengah galaksi terang yang berjarak 5 miliar tahun cahaya. Ini sangat tidak biasa, dan menunjukkan bahawa itulah sebabnya ia menghasilkan cahaya yang sangat kuat ini. "
Tonggak ini adalah bukti peningkatan keupayaan instrumen astronomi dan kepentingan kerjasama antarabangsa yang semakin meningkat. Ini juga sesuai dengan zaman astronomi saat ini, di mana penemuan revolusioner menjadi lebih umum. Dengan berlalunya tahun, fenomena yang dulunya kurang difahami atau dibatasi sekarang sedang diteliti secara berkala.
