Teleskop sinar-X terbaru NASA mengirimkan kembali gambar pertama yang menakjubkan dari sisa-sisa supernova

Teleskop Pencitraan X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) NASA telah mengirim gambar pertamanya kembali ke Bumi, dan menunjukkan sisa-sisa bintang yang meledak pada abad ke-17.

Observatorium berbasis ruang angkasa diluncurkan pada 9 Desember 2021 dari Cape Canaveral, Florida dengan roket SpaceX Falcon 9 ke orbit rendah Bumi.

Itu menghabiskan sebulan terakhir untuk mengkalibrasi instrumen, dan bersiap untuk mengamati sisa supernova (SNR) di konstelasi Cassiopeia, yang disebut Cassiopeia A.

Ini adalah sisa-sisa bintang raksasa yang meledak pada abad ke-17, dengan gelombang kejut menyapu gas di sekitarnya dan memanaskannya hingga suhu tinggi, yang menghasilkan partikel sinar kosmik cepat yang menghasilkan cahaya terang dalam cahaya sinar-X.

IXPE bergabung dengan teleskop sinar-X Chandra, salah satu observatorium luar angkasa NASA yang hebat, yang diluncurkan pada tahun 1999, untuk mempelajari berbagai aspek spektrum sinar-X.

Itu menghabiskan sebulan terakhir untuk mengkalibrasi instrumen, dan bersiap untuk mengamati sisa supernova (SNR) di konstelasi Cassiopeia, yang disebut Cassiopeia A

Sebuah upaya bersama antara NASA dan Badan Antariksa Italia, IXPE adalah observatorium ruang angkasa pertama yang didedikasikan untuk mempelajari polarisasi sinar-X yang berasal dari objek seperti bintang yang meledak dan lubang hitam – ini adalah orientasi cahaya saat bergerak.

Gambar baru, dirilis oleh NASA pada saat Hari Kasih Sayang, memiliki data IXPE yang ditampilkan sebagai bola magenta, dilapisi dengan data dari Chandra, yang ditampilkan dengan warna biru.

Saturasi warna magenta sesuai dengan intensitas cahaya sinar-X yang diamati oleh IXPE, dan warna biru menunjukkan data sinar-X berenergi tinggi.

Ini adalah peta panas yang terbuat dari sisa supernova, dibuat menggunakan data dari IXPE

READ  Sinyal galaksi aneh yang datang dari pusat galaksi memiliki kemungkinan penjelasan baru

Chandra dan IXPE, dengan berbagai jenis detektor, menangkap berbagai tingkat resolusi sudut, atau ketajaman – memberikan para astronom dan astrofisikawan tingkat detail yang lebih besar, untuk lebih mengeksplorasi fenomena yang tidak biasa ini.

Setelah Chandra diluncurkan pada 1999, gambar pertamanya juga adalah Cassiopeia A, salah satu objek sinar-X paling terang di konstelasi Cassiopeia.

Gambar yang diambil oleh Chandra mengungkapkan bahwa ada objek kompak di pusat sisa supernova – kemungkinan lubang hitam atau bintang neutron.

Objek-objek ini, bersama dengan awan gas dan debu terang, adalah sisa-sisa bintang masif yang mencapai akhir masa pakainya.

Gambar ini menunjukkan Cas A seperti yang terlihat oleh Chandra X-ray Observatory milik NASA. Chandra dan IXPE, dengan berbagai jenis detektor, menangkap tingkat resolusi sudut, atau ketajaman yang berbeda – memberi para astronom dan astrofisikawan tingkat detail yang lebih besar, untuk lebih mengeksplorasi fenomena yang tidak biasa ini

Observatorium berbasis ruang angkasa diluncurkan pada 9 Desember 2021 dari Cape Canaveral, Florida dengan roket SpaceX Falcon 9 ke orbit rendah Bumi

Juga dikenal sebagai Cas A, bintang masif yang melepaskan lapisan luarnya, membentuk awan sinar-X, meledak sendiri sekitar 350 tahun yang lalu, 11.090 tahun cahaya jauhnya.

Supernova diisi dengan energi magnet dan mempercepat partikel mendekati kecepatan cahaya, menjadikannya laboratorium untuk mempelajari fisika ekstrem di luar angkasa.

‘Gambar IXPE dari Cassiopeia sama bersejarahnya dengan gambar Chandra dari sisa supernova yang sama,’ kata Martin C. Weisskopf, peneliti utama IXPE yang berbasis di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA di Huntsville, Alabama.

‘Ini menunjukkan potensi IXPE untuk mendapatkan informasi baru yang belum pernah dilihat sebelumnya tentang Cassiopeia A, yang sedang dianalisis sekarang.’

Pengukuran kunci yang akan dilakukan para ilmuwan dengan IXPE disebut polarisasi, cara untuk melihat bagaimana cahaya sinar-X diorientasikan saat melintasi ruang angkasa.

Polarisasi cahaya berisi petunjuk tentang lingkungan tempat cahaya berasal. Instrumen IXPE juga mengukur energi, waktu kedatangan, dan posisi sinar-X di langit dari sumber kosmik.

‘Gambar IXPE dari Cassiopeia A adalah bellissima,’ kata Paolo Soffitta, peneliti utama Italia untuk IXPE di National Institute of Astrophysics (INAF) di Roma.

‘Kami berharap dapat menganalisis data polarimetri untuk mempelajari lebih lanjut tentang sisa supernova ini,’ tambah peneliti tersebut.

“Mengukur polarisasi sinar-X tidak mudah,” kata Weisskopf. “Anda harus mengumpulkan banyak cahaya, dan cahaya yang tidak terpolarisasi bertindak seperti kebisingan latar belakang. Perlu beberapa saat untuk mendeteksi sinyal terpolarisasi.”

Data yang dikumpulkan IXPE dari Cassiopeia A, akan memungkinkan para ilmuwan untuk melihat bagaimana polarisasi bervariasi di seluruh sisa supernova.

Diameternya sekitar 10 tahun cahaya, yang lebih dari dua kali jarak antara Bumi dan tetangga bintang terdekat kita, Proxima Centauri.

Para peneliti saat ini bekerja dengan data untuk membuat peta polarisasi sinar-X pertama dari objek tersebut.

Ini akan mengungkapkan petunjuk baru tentang bagaimana sinar-X diproduksi di Cassiopeia A.

‘Gambar polarisasi masa depan IXPE harus mengungkap mekanisme di jantung akselerator kosmik yang terkenal ini,’ kata Roger Romani, penyelidik IXPE di Universitas Stanford.

‘Untuk mengisi beberapa detail tersebut, kami telah mengembangkan cara untuk membuat pengukuran IXPE lebih presisi menggunakan teknik pembelajaran mesin. Kami menantikan apa yang akan kami temukan saat kami menganalisis semua data.’

APA ITU OBSERVATORI X-ray CHANDRA?

Chandra X-ray Observatory NASA adalah teleskop yang dirancang khusus untuk mendeteksi emisi sinar-X dari daerah yang sangat panas di Alam Semesta seperti bintang yang meledak, gugus galaksi, dan materi di sekitar lubang hitam.

Karena sinar-X diserap oleh atmosfer bumi, Chandra harus mengorbit di atasnya, hingga ketinggian 86.500 mil (139.000 km) di luar angkasa.

Ini diluncurkan pada tanggal 23 Juli 1999 dan sensitif terhadap sumber sinar-X 100 kali lebih redup daripada teleskop sinar-X sebelumnya, diaktifkan oleh resolusi sudut yang tinggi dari cerminnya.

Tidak ada rencana konkret dari NASA untuk menggantikan Chandra dan mempelajari lebih lanjut panjang gelombang sinar-X cahaya.

Teleskop sinar-X Chandra kini telah memasuki tahun ke-20 pengoperasiannya dan telah melampaui perkiraan umur operasionalnya selama hampir 15 tahun.

Chandra secara otomatis masuk ke safe mode pada bulan Oktober karena masalah giroskop.