Imej VLBA quasar 3C 273, dengan jet panjangnya meletup. Kredit gambar: NRAO. Klik untuk membesarkan.
Ketika sepasang penyelidik mengarahkan teleskop radio Long Long Baseline Array (VLBA) Yayasan Sains Nasional ke arah quasar yang terkenal, mereka mencari bukti untuk menyokong teori yang popular mengapa jet partikel super cepat yang mengalir dari quasar terbatas pada aliran sempit. Sebaliknya, mereka mendapat kejutan bahawa "mungkin menghantar ahli teori kembali ke papan gambar," menurut salah seorang ahli astronomi.
"Kami menjumpai bukti yang kami cari, tetapi kami juga menemui bukti tambahan yang nampaknya bertentangan dengannya," kata Robert Zavala, ahli astronomi di stesen Flagstaff Balai Cerap Tentera Laut A.S., Arizona. Zavala dan Greg Taylor, dari National Radio Astronomy Observatory dan Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology, menyampaikan penemuan mereka pada pertemuan American Astronomical Society di Minneapolis, Minnesota.
Quasar umumnya dianggap sebagai lubang hitam supermasif pada inti galaksi, lubang hitam yang dikelilingi oleh cakera berputar dari bahan yang ditarik masuk ke dalam rongga graviti lubang hitam. Melalui proses yang masih belum difahami dengan baik, jet zarah yang kuat digerakkan ke luar pada kelajuan hampir cahaya. Model teori yang popular mengatakan bahawa garis medan magnet dalam cakera berputar dipusingkan rapat dan mengikat zarah-zarah yang bergerak pantas ke dalam "jet" yang sempit yang mengalir dari kutub cakera.
Pada tahun 1993, ahli astrofisikawan Universiti Stanford dan Institut Kavli Roger Blandford mencadangkan bahawa medan magnet yang dipintal seperti itu akan menghasilkan corak yang berbeza dalam penjajaran, atau polarisasi, gelombang radio yang berasal dari jet. Zavala dan Taylor menggunakan VLBA, mampu menghasilkan gambar yang paling terperinci dari mana-mana teleskop dalam astronomi, untuk mencari bukti corak ramalan Blandford dalam quasar terkenal yang disebut 3C 273.
"Kami melihat dengan tepat apa yang diramalkan oleh Blandford, menyokong idea medan magnet berpintal. Namun, kami juga melihat corak lain yang tidak dijelaskan oleh bidang seperti itu, ”kata Zavala.
Dari segi teknikal, medan magnet yang dipintal harus menyebabkan perubahan yang stabil, atau kecerunan, dalam jumlah penjajaran (polarisasi) gelombang radio diputar ketika seseorang melihat seberang lebar jet. Kecerunan itu muncul dalam pemerhatian VLBA. Namun, dengan medan magnet yang dipintal, peratusan gelombang yang sejajar, atau terpolarisasi, harus berada pada titik yang paling besar di tengah jet dan menurun dengan stabil ke arah tepi. Sebaliknya, pemerhatian menunjukkan peratusan polarisasi meningkat ke arah tepi.
Ini bermaksud, para astronom mengatakan, ada yang tidak kena dengan model medan magnet berpintal atau kesannya dihapuskan oleh interaksi antara jet dan medium antarbintang yang sedang dilancarkannya. "Bagaimanapun, para ahli teori harus berusaha untuk mengetahui bagaimana perkara ini dapat terjadi," kata Zavala.
Ketika diberitahu hasil baru, Blandford mengatakan, "pengamatan ini cukup baik untuk menjamin pengembangan teori lebih lanjut."
3C 273 adalah salah satu kuarsar yang paling terkenal dalam astronomi, dan merupakan yang pertama diakui sebagai objek yang sangat jauh pada tahun 1963. Ahli astronomi Caltech Maarten Schmidt sedang mengerjakan artikel ilmiah ringkas mengenai 3C273 pada petang 5 Februari tahun itu ketika dia tiba-tiba dikenali satu corak dalam spektrum cahaya-objek yang memungkinkan pengiraan jaraknya dengan segera. Dia kemudian menulis bahawa "Saya terpegun dengan perkembangan ini ..." Beberapa minit kemudian, katanya, dia bertemu dengan rakannya Jesse Greenstein, yang sedang belajar quasar lain, di lorong. Dalam beberapa minit lagi, mereka mendapati bahawa yang kedua juga agak jauh. 3C 273 berjarak kira-kira dua bilion tahun cahaya dari Bumi di buruj Virgo, dan dapat dilihat dalam teleskop amatur bersaiz sederhana.
VLBA adalah sistem sepuluh antena teleskop radio, masing-masing dengan piring berdiameter 25 meter (82 kaki) dan berat 240 tan. Dari Mauna Kea di Pulau Besar Hawaii hingga St. Croix di Kepulauan Virgin A.S., VLBA menjangkau lebih dari 5.000 batu, memberikan para astronom penglihatan paling tajam mengenai mana-mana teleskop di Bumi atau di angkasa. Berdedikasi pada tahun 1993, VLBA memiliki kemampuan untuk melihat perincian yang baik setara dengan berdiri di New York dan membaca surat khabar di Los Angeles.
"Visi radio VLBA yang sangat tajam sangat diperlukan untuk melakukan kerja ini," jelas Zavala. "Kami menggunakan frekuensi radio tertinggi di mana kami dapat mengesan jet 3C273 untuk memaksimumkan perincian yang kami dapat, dan usaha ini membuahkan hasil dengan sains yang hebat," tambahnya.
Observatorium Astronomi Radio Nasional adalah kemudahan Yayasan Sains Nasional, yang dikendalikan di bawah perjanjian kerjasama oleh Associated Universities, Inc.
Sumber Asal: Siaran Berita NRAO
