ZTF membuat penemuan pertama dari "makan siang" kosmik yang langka
Alam semesta bisa menjadi tempat yang penuh kekerasan. Bintang mati atau bertabrakan satu sama lain dan lubang hitam melahap segala sesuatu yang terlalu dekat. Peristiwa ini dan lainnya menghasilkan kilatan cahaya di langit malam yang oleh para astronom disebut sementara. Zwicky Transient Facility saat ini adalah salah satu survei sementara terbesar yang digunakan para astronom untuk mempelajari alam semesta yang terus berubah. Survei ini juga merupakan harta karun peristiwa langka, aneh, dan tidak biasa yang sering ditemukan oleh para astronom secara kebetulan.
"Teknik pencarian baru kami membantu kami mengidentifikasi peristiwa kosmik langka dengan cepat dalam data survei ZTF. Dan karena ZTF dan survei besar yang akan datang seperti LSST Vera Rubin memindai langit begitu sering, kita sekarang dapat berharap untuk mengungkap banyak peristiwa kosmik langka, atau yang sebelumnya belum ditemukan dan mempelajarinya secara rinci", kata Igor Andreoni, seorang rekan postdoctoral di Departemen Astronomi di UMD dan NASA Goddard Space Flight Center.
AT2022cmc adalah kasus aneh dari apa yang dikenal sebagai peristiwa gangguan pasang surut atau TDE. TDE terjadi dengan bintang yang mendekati lubang hitam terkoyak dengan keras oleh gaya pasang surut gravitasi lubang hitam—mirip dengan bagaimana Bulan menarik pasang surut di Bumi tetapi dengan kekuatan yang lebih besar. Kemudian, potongan-potongan bintang ditangkap ke dalam piringan yang berputar cepat yang mengorbit lubang hitam. Akhirnya, lubang hitam mengkonsumsi apa yang tersisa dari bintang yang hancur di piringan.
Dalam beberapa kasus yang sangat jarang seperti AT2022cmc, lubang hitam supermasif meluncurkan "jet relativistik"—berkas materi yang bergerak mendekati kecepatan cahaya—setelah menghancurkan sebuah bintang. Ditemukan pada Februari 2022, para astronom yang dipimpin oleh Andreoni menindaklanjuti AT2022cmc dan mengamatinya dengan beberapa fasilitas pada beberapa panjang gelombang. Analisis tersebut sekarang diterbitkan dalam jurnal Nature.
"Terakhir kali para ilmuwan menemukan salah satu jet ini lebih dari satu dekade yang lalu," kata Michael Coughlin, asisten profesor astronomi di University of Minnesota Twin Cities dan co-lead di atas kertas. "Dari data yang kami miliki, kami dapat memperkirakan bahwa jet relativistik diluncurkan hanya dalam 1% dari peristiwa destruktif ini, menjadikan AT2022cmc kejadian yang sangat langka. Faktanya, kilatan bercahaya dari acara tersebut termasuk yang paling terang yang pernah diamati."
Metode data-crunching baru - setara dengan mencari melalui satu juta halaman informasi setiap malam - memungkinkan Andreoni dan rekan-rekannya untuk melakukan analisis cepat terhadap data ZTF dan mengidentifikasi AT2022cmc TDE dengan jet relativistik. Mereka dengan cepat memulai pengamatan lanjutan yang mengungkapkan peristiwa yang sangat terang di seluruh spektrum elektromagnetik, dari sinar-X hingga milimeter dan radio.
Very Large Telescope ESO mengungkapkan bahwa AT2022cmc berada pada jarak kosmologis 8,5 miliar tahun cahaya jauhnya. Teleskop Luar Angkasa Hubble gambar optik/inframerah dan pengamatan radio dari Very Large Array menunjukkan lokasi AT2022cmc dengan presisi ekstrem.
Para peneliti percaya bahwa AT2022cmc berada di pusat galaksi yang belum terlihat karena cahaya dari AT2022cmc mengalahkannya, tetapi pengamatan ruang angkasa di masa depan dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble atau James Webb dapat mengungkap galaksi ketika transien akhirnya menghilang.
Masih menjadi misteri mengapa beberapa TDE meluncurkan jet sementara yang lain mungkin tidak. Dari pengamatan mereka, Andreoni dan timnya menyimpulkan bahwa lubang hitam di AT2022cmc dan TDE jet serupa lainnya kemungkinan berputar dengan cepat untuk memberi daya pada jet yang sangat bercahaya. Ini menunjukkan bahwa putaran lubang hitam yang cepat mungkin merupakan salah satu bahan yang diperlukan untuk peluncuran jet — sebuah ide yang membawa para peneliti lebih dekat untuk memahami fisika lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang berjarak miliaran tahun cahaya.
Sebelum AT2022cmc, hanya beberapa kemungkinan TDE jet yang diketahui, terutama ditemukan oleh misi luar angkasa sinar gamma, yang mendeteksi bentuk radiasi berenergi tertinggi yang dihasilkan oleh jet ini. Dengan metode baru mereka, para astronom sekarang dapat mencari peristiwa langka seperti itu dalam survei optik berbasis darat.
"Astronomi berubah dengan cepat," kata Andreoni. "Lebih banyak survei semua langit optik dan inframerah sekarang aktif atau akan segera online. Para ilmuwan dapat menggunakan AT2022cmc sebagai model untuk apa yang harus dicari dan menemukan peristiwa yang lebih mengganggu dari lubang hitam yang jauh. Ini berarti bahwa lebih dari sebelumnya, penambangan data besar adalah alat penting untuk memajukan pengetahuan kita tentang alam semesta."
Makalah, "Jet yang sangat bercahaya dari gangguan bintang oleh lubang hitam besar," diterbitkan diNaturepada 30 November 2022.
doi: doi : 10.1038/s41586-022-05465-8
Alam semesta bisa menjadi tempat yang penuh kekerasan. Bintang mati atau bertabrakan satu sama lain dan lubang hitam melahap segala sesuatu yang terlalu dekat. Peristiwa ini dan lainnya menghasilkan kilatan cahaya di langit malam yang oleh para astronom disebut sementara. Zwicky Transient Facility saat ini adalah salah satu survei sementara terbesar yang digunakan para astronom untuk mempelajari alam semesta yang terus berubah. Survei ini juga merupakan harta karun peristiwa langka, aneh, dan tidak biasa yang sering ditemukan oleh para astronom secara kebetulan.
"Teknik pencarian baru kami membantu kami mengidentifikasi peristiwa kosmik langka dengan cepat dalam data survei ZTF. Dan karena ZTF dan survei besar yang akan datang seperti LSST Vera Rubin memindai langit begitu sering, kita sekarang dapat berharap untuk mengungkap banyak peristiwa kosmik langka, atau yang sebelumnya belum ditemukan dan mempelajarinya secara rinci", kata Igor Andreoni, seorang rekan postdoctoral di Departemen Astronomi di UMD dan NASA Goddard Space Flight Center.
AT2022cmc adalah kasus aneh dari apa yang dikenal sebagai peristiwa gangguan pasang surut atau TDE. TDE terjadi dengan bintang yang mendekati lubang hitam terkoyak dengan keras oleh gaya pasang surut gravitasi lubang hitam—mirip dengan bagaimana Bulan menarik pasang surut di Bumi tetapi dengan kekuatan yang lebih besar. Kemudian, potongan-potongan bintang ditangkap ke dalam piringan yang berputar cepat yang mengorbit lubang hitam. Akhirnya, lubang hitam mengkonsumsi apa yang tersisa dari bintang yang hancur di piringan.
Dalam beberapa kasus yang sangat jarang seperti AT2022cmc, lubang hitam supermasif meluncurkan "jet relativistik"—berkas materi yang bergerak mendekati kecepatan cahaya—setelah menghancurkan sebuah bintang. Ditemukan pada Februari 2022, para astronom yang dipimpin oleh Andreoni menindaklanjuti AT2022cmc dan mengamatinya dengan beberapa fasilitas pada beberapa panjang gelombang. Analisis tersebut sekarang diterbitkan dalam jurnal Nature.
"Terakhir kali para ilmuwan menemukan salah satu jet ini lebih dari satu dekade yang lalu," kata Michael Coughlin, asisten profesor astronomi di University of Minnesota Twin Cities dan co-lead di atas kertas. "Dari data yang kami miliki, kami dapat memperkirakan bahwa jet relativistik diluncurkan hanya dalam 1% dari peristiwa destruktif ini, menjadikan AT2022cmc kejadian yang sangat langka. Faktanya, kilatan bercahaya dari acara tersebut termasuk yang paling terang yang pernah diamati."
Metode data-crunching baru - setara dengan mencari melalui satu juta halaman informasi setiap malam - memungkinkan Andreoni dan rekan-rekannya untuk melakukan analisis cepat terhadap data ZTF dan mengidentifikasi AT2022cmc TDE dengan jet relativistik. Mereka dengan cepat memulai pengamatan lanjutan yang mengungkapkan peristiwa yang sangat terang di seluruh spektrum elektromagnetik, dari sinar-X hingga milimeter dan radio.
Very Large Telescope ESO mengungkapkan bahwa AT2022cmc berada pada jarak kosmologis 8,5 miliar tahun cahaya jauhnya. Teleskop Luar Angkasa Hubble gambar optik/inframerah dan pengamatan radio dari Very Large Array menunjukkan lokasi AT2022cmc dengan presisi ekstrem.
Para peneliti percaya bahwa AT2022cmc berada di pusat galaksi yang belum terlihat karena cahaya dari AT2022cmc mengalahkannya, tetapi pengamatan ruang angkasa di masa depan dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble atau James Webb dapat mengungkap galaksi ketika transien akhirnya menghilang.
Masih menjadi misteri mengapa beberapa TDE meluncurkan jet sementara yang lain mungkin tidak. Dari pengamatan mereka, Andreoni dan timnya menyimpulkan bahwa lubang hitam di AT2022cmc dan TDE jet serupa lainnya kemungkinan berputar dengan cepat untuk memberi daya pada jet yang sangat bercahaya. Ini menunjukkan bahwa putaran lubang hitam yang cepat mungkin merupakan salah satu bahan yang diperlukan untuk peluncuran jet — sebuah ide yang membawa para peneliti lebih dekat untuk memahami fisika lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang berjarak miliaran tahun cahaya.
Sebelum AT2022cmc, hanya beberapa kemungkinan TDE jet yang diketahui, terutama ditemukan oleh misi luar angkasa sinar gamma, yang mendeteksi bentuk radiasi berenergi tertinggi yang dihasilkan oleh jet ini. Dengan metode baru mereka, para astronom sekarang dapat mencari peristiwa langka seperti itu dalam survei optik berbasis darat.
"Astronomi berubah dengan cepat," kata Andreoni. "Lebih banyak survei semua langit optik dan inframerah sekarang aktif atau akan segera online. Para ilmuwan dapat menggunakan AT2022cmc sebagai model untuk apa yang harus dicari dan menemukan peristiwa yang lebih mengganggu dari lubang hitam yang jauh. Ini berarti bahwa lebih dari sebelumnya, penambangan data besar adalah alat penting untuk memajukan pengetahuan kita tentang alam semesta."
Makalah, "Jet yang sangat bercahaya dari gangguan bintang oleh lubang hitam besar," diterbitkan diNaturepada 30 November 2022.
doi: doi : 10.1038/s41586-022-05465-8
."¥¥¥".
."$$$".
No comments:
Post a Comment
Informations From: Dgblogsp