Ilmuwan Berhasil Menentukan Lokasi Ledakan Radio Cepat Terjauh yang Pernah Terlihat

Astronom telah menangkap dan menentukan lokasi ledakan radio cepat (fast radio burst) terjauh yang pernah tercatat, kilatan energi radio berdurasi milidetik yang telah melintasi ruang angkasa selama lebih dari sepuluh miliar tahun. Sinyal tersebut, yang dikatalogkan sebagai FRB 20240304B, dilacak ke sebuah galaksi yang terbentuk sekitar tiga miliar tahun setelah Big Bang, menurut tim internasional yang dipimpin oleh peneliti di University of Sydney. Karya tersebut diterbitkan dalam jurnal Science.

Penemuan ini lebih dari dua kali lipat jarak pemegang rekor sebelumnya. Ledakan radio cepat adalah pulsa gelombang radio yang intens yang hanya berlangsung sepersekian detik tetapi dapat sementara waktu mengalahkan seluruh galaksi dalam bagian spektrum radio. Sejak yang pertama terdeteksi pada tahun 2007, astronom telah mencatat ratusan di antaranya, namun asal-usulnya tetap menjadi salah satu teka-teki yang paling sulit dipecahkan dalam astrofisika modern.

Menemukan ledakan adalah satu hal; mencari tahu dari mana asalnya adalah hal lain. Tim menggabungkan dua instrumen yang sangat berbeda untuk melakukan keduanya. Array teleskop radio MeerKAT Afrika Selatan, jaringan parabola di semi-gurun Karoo, pertama kali menangkap ledakan tersebut dan mempersempit posisinya di langit. Kemudian Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang mengamati dalam inframerah dari titik pandang sekitar 1,5 juta kilometer dari Bumi, melihat wilayah itu dan mengidentifikasi galaksi induk yang redup.

Pasangan itu penting. Teleskop radio bagus dalam menangkap kilatan tetapi kurang baik dalam menentukan dengan tepat galaksi mana yang menghasilkannya, karena sinyalnya sangat singkat dan sangat jauh. Mata inframerah Webb yang tajam dapat mengenali galaksi yang sangat jauh yang tidak akan terlihat oleh sebagian besar observatorium lain. Bersama-sama, keduanya memungkinkan para peneliti mencocokkan ledakan dengan galaksi tertentu, dan kemudian memperkirakan jaraknya dari cara ekspansi alam semesta telah meregangkan cahaya dalam perjalanannya.

Karena gelombang radio merambat melalui ruang angkasa, mereka melewati awan elektron yang tersebar di antara galaksi. Semakin banyak materi yang dilalui sinyal ledakan, semakin banyak kedatangannya tersebar dalam waktu. Hal ini membuat ledakan yang jauh berguna sebagai probe materi tipis dan difus yang mengisi ruang di antara galaksi — materi yang jika tidak, hampir mustahil untuk dipetakan secara langsung.

“Hasil ini adalah langkah menuju pemahaman dari mana ledakan radio cepat berasal dan apa yang dapat mereka beritahukan kepada kita tentang alam semesta,” kata para peneliti, seraya mencatat bahwa jarak ledakan yang ekstrem menjadikannya uji berharga tentang berapa banyak materi biasa yang terletak di kehampaan kosmik. Astronom percaya sebagian besar ledakan dihasilkan oleh bintang neutron yang sangat termagnetisasi yang dikenal sebagai magnetar, meskipun mekanisme pastinya masih diperdebatkan.

Untuk saat ini, temuan ini menambahkan titik data yang sangat jauh ke sampel yang kecil namun terus bertambah. Setiap ledakan yang terlokalisasi dengan baik membantu mengkalibrasi model tentang bagaimana materi didistribusikan di seluruh kosmos. Tim memperkirakan bahwa fasilitas radio generasi berikutnya, dengan bidang pandang yang lebih luas dan sensitivitas yang lebih besar, akan mendeteksi lebih banyak ledakan jauh — dan mungkin mendorong rekor itu keluar lagi.