Ledakan sinar gamma yang dikesan oleh observatorium sinar gamma Integral ESA pada 3 Disember 2003 telah dikaji dengan teliti selama berbulan-bulan oleh armada dari ruang angkasa dan observatorium darat. Ahli astronomi kini telah menyimpulkan bahawa acara ini, yang disebut GRB 031203, adalah ledakan sinar gamma kosmik terdekat, tetapi juga samar-samar. Ini juga menunjukkan bahawa keseluruhan populasi pecah sinar gamma sub-energik setakat ini tidak disedari…
Letupan sinar gamma kosmik (GRB) adalah kilatan sinar gamma yang dapat bertahan kurang dari satu saat hingga beberapa minit dan berlaku pada kedudukan rawak di langit. Sebilangan besar dari mereka dianggap terhasil apabila lubang hitam dibuat dari bintang yang sedang mati di galaksi yang jauh. Ahli astronomi percaya bahawa cakera panas yang mengelilingi lubang hitam, terbuat dari gas dan bahan jatuh ke atasnya, entah bagaimana memancarkan pancaran bertenaga selari dengan paksi putaran.
Menurut gambar paling mudah, semua GRB harus mengeluarkan tenaga sinar gamma dalam jumlah yang sama. Pecahannya yang dikesan di Bumi kemudiannya bergantung pada ‘lebar’ (sudut pembukaan) dan orientasi balok serta jaraknya. Tenaga yang diterima harus lebih besar apabila pancaran sempit atau menghala ke arah kita dan lebih kecil apabila pancaran itu luas atau menghala dari kita. Data baru yang dikumpulkan dengan pemerhatian tenaga tinggi ESA, Integral dan XMM-Newton, kini menunjukkan bahawa gambar ini tidak begitu jelas dan jumlah tenaga yang dikeluarkan oleh GRB dapat berbeza secara signifikan. "Idea bahawa semua GRB memancarkan jumlah sinar gamma yang sama, atau bahawa mereka 'lilin standard' seperti yang kita sebut, hanya dikesampingkan oleh data baru," kata Dr Sergey Sazonov, dari Institut Penyelidikan Angkasa Akademi Sains Rusia, Moscow (Rusia) dan Institut Astrofizik Max-Planck, Garching berhampiran Munich (Jerman).
Sazonov dan pasukan penyelidik antarabangsa mengkaji GRB yang dikesan oleh Integral pada 3 Disember 2003 dan diberi kod nama GRB 031203. Dalam catatan 18 saat dari letupan, Integral Burst Alert System telah menentukan kedudukan GRB 031203 dalam anggaran langit dan menghantar maklumat tersebut ke rangkaian pemerhati di seluruh dunia. Beberapa jam kemudian salah satunya, XMM-Newton ESA, menentukan kedudukan yang lebih tepat untuk GRB 031203 dan mengesan sumber sinar-X yang cepat pudar, yang kemudian dilihat oleh teleskop radio dan optik di darat.
Kekayaan data ini memungkinkan para astronom menentukan bahawa GRB 031203 mati di galaksi yang berjarak kurang dari 1300 juta tahun cahaya, menjadikannya GRB terdekat yang pernah diperhatikan. Walaupun begitu, cara GRB 031203 meredup dengan masa dan pengagihan tenaganya tidak berbeza dengan GRB yang jauh. Kemudian, para saintis mula menyedari bahawa konsep 'lilin standard' mungkin tidak berlaku. "Menjadi begitu dekat seharusnya membuat GRB 031203 tampak sangat terang, tetapi jumlah sinar gamma yang diukur oleh Integral adalah sekitar seribu kali lebih sedikit daripada yang biasanya kami harapkan dari GRB," kata Sazonov.
Letupan sinar gamma yang diamati pada tahun 1998 di galaksi yang lebih dekat kelihatan lebih lemah lagi, sekitar seratus kali kurang terang daripada GRB 031203. Akan tetapi, para astronom tidak dapat meyakinkan secara pasti apakah itu GRB asli kerana sebahagian besar energinya dipancarkan kebanyakannya sebagai X-ray bukan sinar-gamma. Hasil kerja pasukan Sazonov di GRB 031203 sekarang menunjukkan bahawa GRB yang lemah secara intrinsik memang boleh wujud.
Pasukan ahli astronomi AS, yang dikoordinasikan oleh Alicia Soderberg dari Institut Teknologi California, Pasadena (AS), mengkaji 'afterglow' GRB 031203 dan memberikan sokongan lebih lanjut kepada kesimpulan ini. Kesudahan, yang dipancarkan ketika gelombang letupan GRB mengejutkan medium yang meresap di sekelilingnya, boleh berlangsung beberapa minggu atau bulan dan secara perlahan memudar. Dengan menggunakan Observatorium X-ray Chandra NASA, Soderberg dan pasukannya melihat bahawa kecerahan sinar-X dari kilasan itu sekitar seribu kali lebih lemah daripada GRB biasa. Pemerhatian pasukan dengan teleskop Array Sangat Besar dari National Radio Astronomy Observatory di Socorro (Amerika Syarikat) juga mendedahkan sumber yang lebih redup daripada biasa.
Sazonov dan Soderberg menjelaskan bahawa pasukan mereka melihat dengan teliti tanda-tanda bahawa GRB 031203 dapat dimiringkan sedemikian rupa sehingga sebahagian besar tenaganya akan terlepas dari pengesanan Integral. Namun, seperti yang dikatakan oleh Sazonov, "fakta bahawa sebahagian besar tenaga yang kita lihat dipancarkan di domain sinar gamma, bukan di sinar-X, berarti kita melihat sinar hampir pada sumbu." Oleh itu, tidak mungkin sebahagian besar output energinya tidak disedari.
Penemuan ini menunjukkan kewujudan populasi GRB baru jauh lebih dekat tetapi juga lebih redup daripada kebanyakan yang diketahui setakat ini, yang sangat bertenaga tetapi jauh. Objek jenis ini juga mungkin sangat banyak dan dengan itu menghasilkan pecah yang lebih kerap.
Sebilangan besar populasi ini sejauh ini menarik perhatian kita kerana terletak pada had pengesanan dengan instrumen masa lalu dan masa kini. Integral, bagaimanapun, mungkin cukup sensitif untuk mengungkapkan beberapa lagi dari mereka pada tahun-tahun akan datang. Ini hanya boleh menjadi puncak gunung es dan observatorium sinar gamma masa depan, seperti misi Swift NASA yang dirancang, harus dapat memperluas pencarian ini ke volume semesta yang jauh lebih besar dan mencari lebih banyak GRB sub-energik.
Sumber Asal: Siaran Berita ESA
