ASTRONOMI — Para astronom mendeteksi semburan radio cepat (fast radio burst atau FRB) yang diyakini sebagai salah satu sinyal paling jauh yang pernah tercatat. Sinyal kosmik tersebut menempuh perjalanan lebih dari 10 miliar tahun sebelum akhirnya terdeteksi di Bumi, memberikan kesempatan langka bagi ilmuwan untuk mempelajari alam semesta pada masa awal perkembangannya.
Semburan yang diberi nama FRB 20240304B itu berasal dari masa ketika usia alam semesta baru sekitar tiga miliar tahun. Dengan demikian, sinyal tersebut telah melintasi sebagian besar sejarah kosmik sebelum mencapai teleskop radio di Bumi.
Penelitian yang dilaporkan dalam jurnal Science ini dipimpin oleh para peneliti yang menggunakan teleskop radio MeerKAT di Afrika Selatan. Setelah sinyal ditemukan, tim memanfaatkan Teleskop Luar Angkasa James Webb untuk mengidentifikasi galaksi tempat semburan tersebut berasal.
Penemuan ini bukan hanya memperluas batas pengamatan astronomi, tetapi juga menunjukkan potensi semburan radio cepat sebagai alat untuk menyelidiki materi yang tersebar di antara galaksi.
Apa Itu Fast Radio Burst atau Semburan Radio Cepat?
Kilatan energi yang berlangsung hanya beberapa milidetik
Fast radio burst atau FRB adalah semburan gelombang radio yang sangat singkat, umumnya berlangsung hanya beberapa milidetik. Meskipun durasinya amat pendek, semburan ini dapat membawa energi yang luar biasa besar.
FRB pertama kali dilaporkan pada 2007 dan sejak itu menjadi salah satu misteri penting dalam astronomi modern. Para ilmuwan telah mendeteksi lebih dari 10.000 kejadian FRB, tetapi mekanisme pasti yang menghasilkan seluruh jenis semburan tersebut masih belum sepenuhnya dipahami.
Sebagian FRB muncul berulang kali, sementara yang lain hanya terdeteksi satu kali. Perbedaan ini menyulitkan peneliti untuk memastikan apakah semua FRB berasal dari proses fisika yang sama.
Magnetar menjadi salah satu kandidat sumber
Salah satu teori yang banyak diteliti menyebutkan bahwa FRB dapat berasal dari magnetar, yakni bintang neutron dengan medan magnet yang sangat kuat. Objek ekstrem ini berpotensi menghasilkan aktivitas energi yang dapat memicu semburan radio intens.
Namun, asal-usul FRB belum dapat dijelaskan sepenuhnya oleh satu teori. Karakteristik galaksi tempat FRB 20240304B ditemukan memberi petunjuk tambahan yang perlu diperhitungkan dalam pengembangan model ilmiah.
FRB 20240304B Berasal dari Alam Semesta Awal
Sinyal terdeteksi menggunakan teleskop MeerKAT
Sinyal FRB 20240304B terdeteksi pada 4 Maret 2024 oleh proyek MeerTRAP menggunakan teleskop radio MeerKAT di Afrika Selatan. Data pengamatan menunjukkan bahwa sinyal tersebut berasal dari jarak kosmik yang sangat jauh.
Untuk memastikan jarak dan menemukan sumbernya, para astronom mempelajari galaksi yang berada pada arah datangnya sinyal. Pengamatan inframerah menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb membantu tim mengukur pergeseran merah galaksi tersebut.
Hasil pengukuran menunjukkan pergeseran merah sekitar 2,15. Angka ini mengindikasikan bahwa sumber FRB tersebut berasal dari masa ketika alam semesta berusia sekitar tiga miliar tahun.
Galaksi sumber ternyata relatif kecil dan muda
Salah satu temuan menarik dari penelitian ini adalah karakteristik galaksi asalnya. Pengamatan James Webb menunjukkan bahwa galaksi tersebut relatif kecil, masih muda, dan sedang membentuk bintang dengan sangat aktif.
Galaksi itu juga memiliki kandungan unsur berat atau logam yang relatif rendah. Dalam astronomi, istilah logam merujuk pada unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium, bukan hanya logam dalam pengertian sehari-hari.
Karakteristik tersebut menjadi petunjuk penting untuk memahami bagaimana FRB dapat terbentuk di lingkungan galaksi pada masa awal alam semesta. Temuan ini juga menantang anggapan bahwa sumber semburan radio cepat harus selalu berada di galaksi besar dan matang.
Mengapa Penemuan Ini Penting bagi Astronomi?
FRB membantu memetakan materi yang tidak terlihat
Ketika gelombang radio bergerak melintasi ruang antargalaksi, sinyalnya berinteraksi dengan elektron dan materi lain di sepanjang jalur perjalanan. Perubahan yang tercatat pada sinyal dapat digunakan untuk memperkirakan jumlah materi yang dilaluinya.
Dengan membandingkan FRB dari berbagai jarak, ilmuwan dapat menyelidiki distribusi materi di alam semesta, termasuk materi yang tidak mudah diamati menggunakan teleskop optik.
Metode ini penting karena sebagian materi kosmik tersebar tipis di ruang antargalaksi dan sulit dideteksi secara langsung. FRB yang berasal dari jarak sangat jauh memberikan garis pandang panjang untuk mempelajari materi tersebut.
Membuka jendela menuju sejarah kosmik
Karena FRB dapat berasal dari masa yang berbeda dalam sejarah alam semesta, kumpulan pengamatan ini berpotensi membantu ilmuwan melacak perubahan galaksi dan lingkungan antargalaksi dari waktu ke waktu.
Semakin banyak FRB jauh yang berhasil dideteksi dan ditentukan lokasi sumbernya, semakin besar peluang para astronom membangun gambaran yang lebih lengkap mengenai distribusi materi dan evolusi kosmos.
Penemuan FRB 20240304B menjadi langkah penting dalam upaya tersebut. Meski demikian, para peneliti masih perlu mengumpulkan lebih banyak data untuk mengetahui seberapa umum FRB pada masa awal alam semesta dan bagaimana sumber-sumbernya berkembang.
Misteri Semburan Radio Kosmik Masih Berlanjut
Para ilmuwan belum mengetahui apakah FRB 20240304B akan menghasilkan semburan berulang atau merupakan peristiwa yang hanya terjadi sekali. Pengamatan lanjutan diperlukan untuk menjawab pertanyaan tersebut.
Penelitian ini menunjukkan bahwa para astronom dapat memperoleh informasi ilmiah berharga dari FRB meskipun mekanisme pembentukannya belum sepenuhnya dipahami. Jarak yang sangat jauh dan karakteristik galaksi asalnya menjadikan sinyal ini sumber data penting untuk penelitian selanjutnya.
Dengan menggabungkan teleskop radio seperti MeerKAT dan observatorium inframerah seperti James Webb, astronomi modern semakin mampu mengungkap peristiwa yang terjadi miliaran tahun sebelum Bumi terbentuk.
Semburan radio cepat kini tidak hanya menjadi teka-teki tentang asal-usul energi kosmik, tetapi juga berpotensi menjadi alat untuk menghitung dan memetakan materi yang membentuk alam semesta.
Comment