Kredit gambar: NASA
Satelit RHESSI NASA mungkin telah menemui petunjuk baru mengenai letupan paling kuat di Alam Semesta ketika ia secara tidak sengaja menangkap gambar pecah sinar gamma semasa menangkap gambar cahaya matahari di Matahari. Apa yang dijumpai oleh RHESSI ialah cahaya yang datang dari ledakan terpolarisasi, yang menunjukkan bahawa medan magnet yang kuat dapat menjadi penyebabnya. Apabila bintang gergasi menjadi lubang hitam yang berputar dengan cepat, ia dapat memutar medan magnet sehingga seluruh objek meletup seperti mata air yang tidak bergelung.
Satelit RHESSI NASA mungkin telah menemui salah satu petunjuk paling penting yang belum diperoleh mengenai mekanisme untuk menghasilkan letupan sinar gamma, letupan paling kuat di alam semesta. Ini adalah hasil pemerhatian kebetulan oleh satelit yang dirancang untuk mengkaji Matahari.
Satelit Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) sedang merakam gambar suar suria pada 6 Disember 2002, ketika menangkap sinar gamma yang sangat terang di latar belakang, di pinggir Matahari, mengungkapkan untuk yang pertama masa bahawa sinar gamma dalam letupan seperti itu terpolarisasi. Hasilnya menunjukkan medan magnet yang kuat mungkin merupakan pendorong kepada letupan hebat ini.
Sinar matahari adalah letupan luar biasa di atmosfera Matahari, yang digerakkan oleh pembebasan tenaga magnet secara tiba-tiba. Letupan sinar gamma adalah kilatan cahaya sinar gamma terpencil yang muncul sekitar sehari sekali secara rawak di langit, sekejap bersinar sejuta trilion matahari. Pemerhatian baru-baru ini menunjukkan bahawa ia mungkin dihasilkan oleh jenis bintang yang meletup (supernova), tetapi tidak semua supernova menghasilkan ledakan sinar gamma, jadi fizik bagaimana letupan supernova dapat menghasilkan ledakan sinar gamma tidak jelas.
Penemuan ini dibentangkan dalam sidang media di mesyuarat Persatuan Astronomi Amerika di Nashville, Tenn., Oleh dua penyelidik University of California, Berkeley: Dr. Wayne Coburn, rakan pasca doktoral di Makmal Sains Angkasa UC Berkeley, dan Dr. Steven Boggs, penolong profesor fizik. Mereka adalah pengarang sebuah makalah mengenai penemuan ini yang diterbitkan dalam terbitan Nature pada 22 Mei.
"RHESSI dikirim ke angkasa untuk mengungkap rahsia suar suria, letupan terbesar di Sistem Suria kita, jadi saya gembira kerana ia dapat memberikan informasi baru secara tidak sengaja tentang letupan sinar gamma, letupan terbesar di seluruh alam semesta, "Kata Dr. Brian Dennis, Saintis Misi RHESSI di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, Greenbelt, Md.
"Anehnya, medan magnet sepertinya mendorong baik suar matahari tempatan dan ledakan sinar gamma yang jauh, dua peristiwa yang sangat kuat," tambah Dennis.
Polarisasi kuat yang diukur oleh RHESSI memberikan tetingkap unik mengenai bagaimana letupan ini diaktifkan, menurut Boggs. Dia menafsirkan pengukuran yang bermaksud bahawa letupan berasal dari kawasan medan magnet yang sangat terstruktur, lebih kuat daripada medan di permukaan bintang neutron - hingga sekarang, medan magnet terkuat yang diperhatikan di alam semesta. "Polarisasi memberitahu kita bahawa medan magnet itu sendiri bertindak sebagai dinamit, mendorong bola api yang meletup yang kita lihat sebagai ledakan sinar gamma," katanya.
Sinar gamma yang diukur oleh RHESSI sekitar 80 peratus terpolarisasi, sesuai dengan polarisasi maksimum yang mungkin dari elektron yang berputar di sekitar garis medan magnet. Pusing menyebabkan elektron menghasilkan cahaya dengan "sinaran sinkron." Cahaya terpolarisasi, biasa bagi kebanyakan kita sebagai cahaya pantulan yang disekat oleh cermin mata hitam Polaroid, adalah cahaya dengan medan magnet dan elektriknya bergetar terutamanya dalam satu arah, bukan secara rawak. Koherensi seperti itu menunjukkan simetri fizikal yang mendasari, dalam kes ini, medan magnet yang sejajar.
Walaupun elektron mungkin dipercepat hingga hampir dengan kecepatan cahaya dalam gelombang kejutan, kenyataan bahawa sinar gamma terpolarisasi secara maksimum menunjukkan bahawa gelombang kejutan itu sendiri didorong oleh medan magnet yang kuat.
"Jumlah polarisasi yang mereka dapati sangat kuat, sehingga kelihatan seperti sinaran sinkrotron tulen dan tidak ada yang lain, dan semua teori lain akan menggigit debu sekarang," kata Dr Kevin Hurley, seorang gamma Berkeley UC- ahli fizik sinar pecah yang sejak tahun 1990 telah mengendalikan Rangkaian Antarplanet Ketiga (IPN3) dari enam satelit yang dihubungkan bersama untuk menentukan letupan sinar gamma dan segera memberi amaran kepada para astronom. Namun, untuk pengukuran novel seperti itu, pengesahan bebas lebih lanjut adalah penting, tambah Boggs.
Penemuan polarisasi mengungkapkan bagaimana ledakan sinar gamma diaktifkan - melalui penjanaan medan magnet berskala besar yang kuat. Soalan seterusnya adalah: Mengapa beberapa supernova membawa ke medan magnet yang kuat dan teratur? Ini mungkin merupakan persoalan yang hanya dapat kita hadapi melalui teori, tetapi bukti yang ada untuk teori ini dapat dibongkar, kata Boggs.
Walaupun dia menyerahkan kepada ahli teori untuk mengetahui bagaimana medan magnet yang kuat dapat dihasilkan, Boggs mengatakan bahawa letupan mungkin didahului oleh keruntuhan inti bintang besar langsung ke lubang hitam. Lubang hitam itu sendiri tidak mempunyai medan magnet, tetapi medan magnet tempatan dapat menembus lubang hitam. Sekiranya berputar dengan pantas, lubang hitam akan menggulung bidang tempatan seperti tali di bahagian atas. Ketumpatan tenaga di medan yang tertutup rapat dan terkompresi akhirnya akan menjadi sangat tinggi sehingga medan itu akan pulih ke luar dalam bola api besar, menyeret bahan dengannya.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
