Para ilmuwan di SETI Institute telah memperoleh pemahaman lebih lanjut tentang Fast Radio Bursts (FRBs) melalui observasi mendetail terhadap FRB 20220912A dengan Allen Telescope Array. Penelitian mereka, yang mengungkap sifat dan perilaku baru sinyal kosmik ini, menyoroti peran unik ATA dalam studi FRB dan memberikan kontribusi signifikan pada bidang astrofisika.
Penelitian ini menunjukkan bahwa teleskop inovatif dengan kemampuan unik, seperti ATA, menawarkan perspektif baru mengenai teka-teki yang belum terpecahkan di bidang ilmu FRB.
Para ilmuwan dari SETI Institute telah mengungkap temuan baru tentang fenomena kosmik misterius Fast Radio Bursts (FRBs). Studi mereka, yang berfokus pada pengulangan FRB 20220912A, dilakukan menggunakan Allen Telescope Array (ATA) yang disempurnakan di SETI Institute. Penelitian ini memberikan pemahaman lebih lanjut tentang sinyal misterius dari luar angkasa tersebut.
FRB adalah kilatan gelombang radio yang pendek dan intens dari luar angkasa. Meskipun sebagian besar hanya terjadi sekali, beberapa “repeater” mengirimkan sinyal lebih dari satu kali, menambah intrik untuk memahami asal usulnya. Selama 541 jam pengamatan, peneliti mendeteksi 35 FRB dari repeater FRB 20220912A. Pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan ATA mencakup rentang frekuensi radio yang luas dan mengungkap pola yang menarik. 35 FRB ditemukan di ujung bawah spektrum frekuensi, masing-masing memiliki tanda energi uniknya sendiri.
Wawasan dari SETI Institute
“Pekerjaan ini menarik karena memberikan konfirmasi mengenai sifat-sifat FRB yang diketahui dan penemuan beberapa sifat baru,” kata Dr. Sofia Sheikh dari SETI Institute, NSF MPS-Ascend Postdoctoral Fellow dan penulis utama. “Kami telah mempersempit sumber FRB, misalnya, pada objek ekstrem seperti magnetar, namun belum ada model yang dapat menjelaskan semua sifat yang diamati sejauh ini. Sungguh luar biasa bisa menjadi bagian dari studi FRB pertama yang dilakukan dengan ATA — pekerjaan ini membuktikan bahwa teleskop baru dengan kemampuan unik, seperti ATA, dapat memberikan perspektif baru tentang misteri luar biasa ilmu FRB.”
Spektrum dinamis (atau plot “air terjun”) untuk semua gumpalan dari FRB 20220912A yang dideteksi menggunakan Allen Telescope Array, profil pulsa rata-rata frekuensi, dan spektrum rata-rata waktu. Wilayah yang berwarna merah pada plot deret waktu menunjukkan rentang waktu dari sub-ledakan tertentu, dengan garis vertikal merah yang membatasi sub-ledakan yang berdekatan. Kredit: Institut SETI
Temuan rincinya baru-baru ini dipublikasikan di jurnal Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society (MNRAS), menunjukkan perilaku FRB yang menarik. Sinyal misterius ini menunjukkan penyimpangan frekuensi ke bawah, hubungan antara bandwidth dan frekuensi pusatnya, serta perubahan durasi ledakan seiring waktu. Tim juga mengamati sesuatu yang belum pernah dilaporkan sebelumnya: terjadi penurunan frekuensi pusat ledakan selama dua bulan pengamatan, sehingga mengungkap pergeseran kosmik yang tidak terduga.
Selain itu, para peneliti menggunakan pengamatan ini untuk memprediksi titik potong ledakan paling terang FRB 20220912A, yang menunjukkan kontribusinya terhadap laju sinyal kosmik secara keseluruhan. Faktanya, objek spesifik ini bertanggung jawab atas beberapa persen dari semua FRB kuat di langit selama pengamatan ini.
Studi ini juga menyelidiki pola temporal dari rangkaian ledakan, mencari pengulangan di dalam dan di antara FRB. Tidak ada pola jelas yang ditemukan, yang menyoroti ketidakpastian fenomena langit ini.
Peran ATA dalam Penelitian FRB
Karya ini menunjukkan peran penting ATA dalam memecahkan misteri FRB. ATA memiliki kemampuan unik untuk merekam sejumlah besar saluran frekuensi pada saat yang sama, meskipun saluran-saluran tersebut terpisah jauh — misalnya, ketika beberapa frekuensi sangat tinggi dan frekuensi lainnya sangat rendah. Hal ini memungkinkan dilakukannya pemeriksaan real-time ketika FRB masuk, untuk membatasi apa yang dilakukan FRB pada frekuensi tinggi dan rendah secara bersamaan. Peningkatan berkelanjutan menjanjikan lebih banyak kemampuan, untuk melihat FRB yang lebih redup pada lebih banyak frekuensi secara bersamaan, memastikan ATA tetap menjadi yang terdepan dalam meningkatkan pemahaman kita tentang FRB.
Dua parameter kumpulan data FRB 20220912A — frekuensi pusat dan bandwidth — diplot dari waktu ke waktu, di MJD, dari awal kampanye hingga akhir kampanye (jangka waktu sekitar 60 hari). Panel a) menunjukkan bahwa frekuensi sentral FRB menurun selama kampanye (dengan sisa kesesuaian dan panduan non-parametrik LOWESS ditunjukkan di bawah dengan warna biru). Panel b) menunjukkan penurunan bandwidth yang sama seiring waktu. Kredit: Institut SETI
“Sangat menarik melihat ATA terlibat dalam penelitian FRB tiga tahun setelah restorasi dimulai,” kata Dr. Wael Farah, ilmuwan peneliti SETI Institute dan rekan penulis. “ATA menawarkan kemampuan unik yang digunakan dalam banyak upaya penelitian termasuk transien cepat.”
Penemuan tonggak sejarah ini menandai langkah maju yang signifikan dalam upaya berkelanjutan untuk mengungkap rahasia objek-objek ekstrem di alam semesta. Ketika para ilmuwan terus menjelajahi kosmos, setiap fitur unik yang kita temukan membawa kita lebih dekat untuk memahami asal usul dan sifat sinyal kosmik yang menakjubkan ini.
Referensi: “Karakterisasi berulang FRB 20220912A dengan Allen Telescope Array” oleh Sofia Z Sheikh, Wael Farah, Alexander W Pollak, Andrew PV Siemion, Mohammed A Chamma, Luigi F Cruz, Roy H Davis, David R DeBoer, Vishal Gajjar, Phil Karn, Jamar Kittling, Wenbin Lu, Mark Masters, Pranav Premnath, Sarah Schoultz, Carol Shumaker, Gurmehar Singh dan Michael Snodgrass, 03 Januari 2024, Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stad3630
NewsRoom.id
