Ledakan Sinar Gamma yang Bedurasi Sangat Lama

Para astronom telah lama terpesona oleh ledakan sinar gamma (Gamma Ray Burst, disingkat GRBs). Ini adalah peristiwa yang sangat hebat dan bencana yang sangat besar: Peristiwa ini bagaikan mengambil seluruh energi yang telah dipancarkan matahari sepanjang hidupnya dan menjejalkannya ke satu aktivitas yang berlangsung selama hitungan detik! Energi yang dipancarkan begitu kuat, begitu cerah, kita bisa melihat GRBs dari jarak milyaran tahun cahaya.

Sinar gamma sendiri hanyalah salah satu bentuk dari cahaya, seperti jenis yang kita lihat, tetapi dengan energi yang sangat besar, setiap foton dikemas dengan jutaan atau milyaran kali energi dalam foton tunggal cahaya tampak. Hanya peristiwa yang paling energik di alam semestalah yang dapat menciptakan mereka, jadi jika kita mendeteksi ledakan mereka datang dari langit, kita tahu sesuatu yang benar-benar bencana yang sangat besar telah terjadi.

Kita tahu GRBs datang dalam berbagai jenis. Beberapa GRBs berlangsung hanya dengan hitungan milidetik, sementara yang lain berlangsung selama hingga beberapa puluh detik/menit. Kita juga tahu bahwa berbagai peristiwa dapat menyebabkan mereka terjadi. Yang berlangsung sangat singkat tampaknya datang dari penggabungan bintang neutron, obyek yang sangat kompak dan padat yang tersisa setelah bintang meledak. Yang satu lagi terjadi saat bintang masif meledak, meninggalkan inti mereka yang runtuh. Dalam kedua kasus tersebut, ledakan besar sinar gamma energi tinggi menandai kelahiran lubang hitam.

Tapi astronom baru-baru ini terkejut menemukan jenis ketiga dari GRB, yang berlangsung bukan hanya dalam hitungan menit, tapi selama berjam-jam. Apapun jenis objeknya, mereka tidak hanya kilatan cahaya sekejap atau beberapa saat, namun berlangsung lama, memancarkan keluar sinar gamma lebih lama dan lebih jauh dari yang diperkirakan sebelumnya. Peristiwa apa yang bisa melakukan hal seperti itu?

Beberapa ide diajukan, namun beberapa pengamatan baru akhir-akhir ini menjadi faktor penentu dari penjelasannya: sebuah GRB yang berdurasi sangat lama, terjadi pada tanggal 25 desember 2010, dan jaraknya adalah 7 miliar tahun cahaya jauhnya, sekitar setengah jalan dari seluruh alam semesta terlihat ! Pengamatan ini meninggalkan hanya satu kandidat yang mungkin untuk penyebab dari GRBs tipe ketiga ini, yaitu: Sebuah bintang yang sangat besar, begitu besarnya sehingga matahari kita akan sangat kecil jika dibandingkan dengannya.

Bintang-bintang yang menyebabkan GRBs yang berlangsung sangat lama ini memiliki setidaknya 20 kali massa Matahari, dan sangat panas dan bercahaya. Kita menyebutnya sebagai bintang-bintang super-raksasa biru. Mereka begitu besar sehingga jika kita letakkan satu bintang ini di pusat tata surya kita, permukaannya bisa mencapai hampir ke orbit Jupiter! Mereka bisa jadi 1000 kali lebih luas daripada Matahari.

Bintang-bintang super raksasa ini menghabiskan bahan bakarnya dengan sangat cepat, hidup hanya satu juta tahun atau lebih sebelum kehabisan bahan bakarnya (dibandingkan dengan Matahari kita, yang memiliki umur 10 miliar tahun atau lebih). Ketika 'tangki bahan bakar' super raksasa biru ini telah kosong, intinya mengalami keruntuhan menuju ke pembentukan lubang hitam. Prosesnya cukup rumit, tapi yang jelas hal ini membuat kondisi di mana dua jet kembar dari materi dan energi meledak keluar dari inti bintang, membuat jalan keluarnya dari bintang. Dibutuhkan waktu untuk mencapai permukaan bintang, (bahkan dengan kecepatan cahaya, akan butuh waktu sekitar satu jam untuk mencapai permukaan bintang dari inti bintang) dan ketika itu terjadi, jet-jet materi dan energi ini meledak keluar bintang, dan memancarkan sinar gamma ke alam semesta. Tapi karena bintang ini begitu besar, sehingga inti bintang ini butuh waktu cukup lama untuk runtuh menjadi lubang hitam, yang menyediakan sumber bahan bakar yang sangat lama bagi jet  GRBs. Itulah sebabnya mengapa kita melihat GRBs ini berlangsung begitu lama.

Perlu dicatat bahwa ini berbeda dari GRBs yang berlangsung selama beberapa menit, meskipun keduanya berasal dari bintang-bintang besar. Beberapa bintang besar melontarkan lapisan terluarnya sebelum meledak, ini disebut bintang Wolf-Rayet, dan pada saat mereka menjadi supernova, mereka menjadi sedikit lebih kecil daripada inti bintang yang dikelilingi oleh awan gas yang mengembang pesat yang dulunya adalah atmosfernya. Karena mereka lebih kecil, peristiwa GRB hanya berlangsung beberapa menit. Sedangkan bintang-bintang super-raksasa biru mempertahankan atmosfernya sebelum meledak, membuat mereka jauh lebih besar, sehingga ledakan berlangsung lebih lama.

GRBs pertama kali ditemukan pada tahun 1960, dan untuk waktu yang lama sangat sedikit yang diketahui tentang mereka. Saat kita meluncurkan teleskop yang lebih baik ke ruang angkasa kita belajar lebih banyak, tetapi ketika kita menemukan bahwa setiap GRB berbeda, membuat mereka sulit untuk diklasifikasikan. Jadi bahkan hingga sekarang, beberapa dekade kemudian, kita sebenarnya hanya menemukan cara baru alam semesta untuk dapat membuat peristiwa yang paling  dramatis ini. Hanya tiga dari GRBs yang berlangsung sangat lama yang telah ditemukan, dan sangat mungkin akan lebih banyak lagi nantinya ...

Gamma Ray Burst Terbesar yang Pernah Teramati

Pada hari Sabtu, 27 April Pukul 03:47 EDT Monitor ledakan sinar Gamma pada teleskop angkasa Fermi mendeteksi sebuah ledakan sinar gamma paling terang yang pernah dilihat. Ledakan ini menghasilkan radiasi pada energi hingga 94 giga elektron volt, sekitar tiga kali lebih tinggi dari rekor sebelumnya. Ledakan ini juga memecahkan rekor sebagai Ledakan sinar gamma (GRB) terlama, emisi sebesar GeV dari ledakan berlangsung selama berjam-jam.

Ledakan sinar gamma yang kemudian diberi nama GRB 130427A ini begitu cerah, meskipun jaraknya sekitar 3,7 miliar tahun cahaya dari kita, dan teleskop berbasis bumi pun melihat kilatan di konstelasi Leo dan para astronom terus melakukan observasi, berharap menemukan supernova optik terkait dengan ledakan sinar gamma ini.

Untungnya jarak sumber ledakan gamma ray ini miliaran tahun cahaya dari kita. Jika bintang raksasa merah Betelgeuse yang bernasib demikian, maka ledakan gamma ray nya mungkin akan memusnahkan manusia, karena jaraknya hanya 642 tahun cahaya dari kita.

Beberapa klaim menyatakan bahwa kepunahan massal di Bumi 450 juta tahun yang lalu disebabkan oleh ledakan sinar gamma di bagian terdekat dari galaksi kita.

GRB ini mungkin dihasilkan oleh kematian dari sebuah bintang yang sangat massif yang tiba-tiba kehabisan bahan bakar nuklir. Ketika ini terjadi, inti bintang runtuh membentuk lubang hitam. Model menunjukkan bahwa saat lubang hitam di tengah bintang 'melahap' materi dari bintang, sebentuk jet kuat terpancar di kedua sisi dari lubang hitam. Jet ini kemudian merobek bintang, meledakkannya hinga hancur.







Source: ESA