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

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

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

Ia telah menghabiskan sebulan terakhir untuk mengkalibrasi instrumen dan bersiap untuk mengamati sisa supernova (SNR) di konstelasi Cassiopeia, bernama Cassiopeia A.

Ini adalah sisa-sisa bintang raksasa yang berjarak 11.000 tahun cahaya, pertama kali terlihat pada abad ke-17, dengan gelombang kejut yang mengocok dan memanaskan gas di sekitarnya, menghasilkan partikel sinar kosmik cepat yang menciptakan cahaya terang dalam cahaya sinar-X.

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

Ia telah menghabiskan sebulan terakhir untuk mengkalibrasi instrumen dan bersiap untuk mengamati sisa-sisa supernova (SNR) di konstelasi Cassiopeia, bernama Cassiopeia A.

Sebuah upaya bersama oleh NASA dan Badan Antariksa Italia, IXPE adalah observatorium ruang angkasa pertama yang didedikasikan untuk mempelajari polarisasi sinar-X yang berasal dari benda-benda seperti bintang yang meledak dan lubang hitam – bagaimana cahaya disejajarkan dalam perjalanannya.

Gambar baru, yang dirilis oleh NASA pada saat Hari Valentine, menunjukkan data IXPE sebagai bola magenta yang 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 sisa supernova yang dibuat dengan data dari IXPE

READ  Studi baru 'memberikan bukti terbaik bahwa ada air cair di Mars | Berita sains dan teknologi

Menangkap berbagai tingkat resolusi sudut, atau ketajaman, dengan berbagai jenis detektor, Chandra dan IXPE memberi para astronom dan astrofisikawan lebih detail untuk mempelajari fenomena yang tidak biasa ini dengan lebih baik.

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

Gambar yang ditangkap oleh Chandra menunjukkan bahwa di pusat sisa supernova adalah objek kompak – kemungkinan lubang hitam atau bintang neutron.

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

Gambar ini menunjukkan Cas A seperti yang terlihat oleh Chandra X-ray Observatory NASA. Menangkap berbagai tingkat resolusi sudut, atau ketajaman, dengan berbagai jenis detektor, Chandra dan IXPE memberi astronom dan astrofisikawan lebih detail untuk mempelajari fenomena yang tidak biasa ini dengan lebih baik.

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

Juga dikenal sebagai Cas A, bintang masif yang melepaskan lapisan luarnya dan membentuk awan sinar-X meledak lebih dari 14.000 tahun yang lalu, tetapi cahayanya tidak mencapai Bumi sampai sekitar 350 tahun yang lalu, karena jaraknya 11.090 tahun cahaya. .

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

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

“Ini menunjukkan potensi IXPE untuk menghasilkan informasi baru yang belum pernah dilihat sebelumnya tentang Cassiopeia A, yang saat ini sedang dianalisis.”

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

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

“Gambar IXPE dari Cassiopeia A adalah bellissima,” kata Paolo Soffitta, peneliti utama Italia untuk IXPE di National Institute for 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 terlihat seperti kebisingan latar belakang. Mungkin perlu beberapa saat sebelum sinyal terpolarisasi terdeteksi.”

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

Jaraknya 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 memberikan petunjuk baru tentang bagaimana sinar-X diproduksi di Cassiopeia A.

“Gambar polarisasi masa depan IXPE harus mengungkapkan mekanisme di jantung akselerator kosmik yang terkenal ini,” kata Roger Romani, co-penyelidik IXPE di Stanford University.

“Untuk mengisi beberapa detail ini, kami mengembangkan cara untuk membuat pengukuran IXPE lebih presisi menggunakan teknik pembelajaran mesin. Kami senang melihat apa yang akan kami temukan saat 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 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.

Diluncurkan pada 23 Juli 1999, teleskop ini merespons sumber sinar-X 100 kali lebih redup daripada teleskop sinar-X sebelumnya, yang dimungkinkan oleh resolusi sudut tinggi cerminnya.

Belum ada rencana konkrit dari NASA untuk menggantikan Chandra dan terus mempelajari panjang gelombang sinar-X cahaya.

Teleskop sinar-X Chandra kini telah memasuki tahun ke-20 operasinya dan telah melampaui masa operasional yang diproyeksikan hampir 15 tahun.

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