Gelembung Sinar Gamma Dari Galaksi Kita

Galaksi Bima Sakti meniupkan gelembung besar misterius yang membentang sepanjang puluhan ribu tahun cahaya.

Gelembung 'Fermi' ini, yang sebagian besar terdiri dari sinar gamma, ditemukan empat tahun lalu oleh fisikawan Harvard, Douglas Finkbeiner - dan para ilmuwan telah mencoba untuk menjelaskannya sejak saat itu.

Sekarang sekelompok peneliti AS telah menggunakan data dari Fermi Gamma-ray Telescope untuk menciptakan sebuah 'potret' dua gelembung yang membentang 'ke atas' dan 'ke bawah' galaksi kita.

Dmitry Malyshev, dari Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology di Stanford, menemukan bahwa gelembung memiliki outline yang sangat jelas dan fix pada tiap kutub Bima Sakti.

Gelembung itu sendiri, katanya, bersinar dalam sinar gamma hampir seragam dan muncul seperti dua lampu pijar memancar hampir setinggi 30.000-tahun cahaya dari pusat galaksi.

Namun menurut teori astrofisika saat ini, sinar gamma ini seharusnya tidak ada, dan para ilmuwan belum mampu menemukan sumbernya.

Ada sejumlah teori. Misalnya, sinar gamma tersebut bisa saja tercipta oleh jet besar materi yang dipercepat dan meledak keluar dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita.

Gelembung yang 30.000 tahun cahaya. Tepi gelembung pertama kali terlihat di X-ray (biru). Sinar gamma dipetakan oleh Fermi (ditunjukkan dalam magenta) membentang lebih jauh dari bidang galaksi

Atau mereka bisa saja dibentuk oleh populasi bintang-bintang raksasa yang lahir dari gas yang berlimpah di sekitar lubang hitam, semua meledak sebagai supernova di sekitar waktu yang sama.

Teori lainnya mengatakan bahwa mereka adalah hasil dari tabrakan antara partikel materi gelap yang mengakibatkan kehancuran mereka, memancarkan partikel bermuatan dalam prosesnya.

"Ada beberapa model yang menjelaskan mereka, tapi tidak ada model yang sempurna," kata Dmitry Malyshev, seorang peneliti postdoctoral di Institut Kavli. "Gelembung-gelembung ini masih misterius."

Dari sudut pandang teleskop berbasis Bumi, semua sinar gamma kecuali yang berenergi tinggi benar-benar disaring oleh atmosfer kita.

Baru pada era observatorium sinar gamma seperti Fermi mengorbit, para ilmuwan menemukan betapa umumnya sinar gamma ekstra-terestrial di alam semesta.

Pulsar, lubang hitam supermasif di galaksi lain dan supernova adalah sumber-sumber titik sinar gamma, seperti bintang-bintang jauh merupakan sumber titik cahaya tampak, dan semua sinar gamma ini dapat dilihat dari data Fermi.

Sulit untuk menghapus emisi difus galaktik, yaitu kabut sinar gamma yang mengisi galaksi yang berasal dari sinar kosmik yang berinteraksi dengan partikel antar bintang.

"Pengurangan semua kontribusi tersebut tidak begitu mengurangi gelembung," kata KIPAC peneliti postdoctoral Anna Franckowiak. 'Gelembung memang ada dan sifat mereka yang kuat. "

Dengan kata lain, gelembung tidak hilang ketika sumber sinar gamma lainnya dikeluarkan dari data Fermi - pada kenyataannya, mereka menonjol cukup jelas.

Para peneliti berencana untuk terus mengumpulkan data tentang gelembung, dan terus mencoba untuk menjelaskan bagaimana mereka ada di sana.

Struktur gamma-ray raksasa ditemukan dari pengolahan Fermi all-sky data pada energi dari 1 - 10 milyar elektron volt, yang ditampilkan di sini. Fitur berbentuk dumbel (tengah) muncul dari inti galaksi dan meluas 50 derajat utara dan selatan dari bidang Bima Sakti, di langit dari konstelasi Virgo