Sinyal misterius terus datang dari luar angkasa. Kami telah menemukan ‘batu Rosetta’ mereka
Mysterious signals keep coming from space. We have found their ‘Rosetta stone’
Seeing a signal in different kinds of light is like having a text written in several forms of writing – it makes it easier to decipher.
Melihat sinyal dalam berbagai jenis cahaya seperti memiliki teks yang ditulis dalam beberapa bentuk tulisan – itu membuatnya lebih mudah untuk diuraikan.
A pair of stars spiralling around each other. That’s the origin of a new source of repeating radio bursts we’ve detected, called ASKAP J1745.
Sepasang bintang yang berputar mengelilingi satu sama lain. Itulah asal usul sumber semburan radio berulang baru yang kami deteksi, yang disebut ASKAP J1745.
In recent years, astronomers have been puzzling over mysterious bursts of radio signals, known as long-period transients because of how slowly they repeat. They were first discovered by chance with telescopes scanning large chunks of the sky.
Dalam beberapa tahun terakhir, para astronom telah memikirkan semburan sinyal radio misterius, yang dikenal sebagai transien periode panjang karena seberapa lambat mereka berulang. Mereka pertama kali ditemukan secara kebetulan dengan teleskop yang memindai bagian besar langit.
To date, astronomers have only found a dozen of these weird sources, and we’re still trying to understand exactly what they are.
Hingga saat ini, para astronom baru menemukan selusin sumber aneh ini, dan kami masih berusaha memahami apa sebenarnya sumber-sumber itu.
In a new study published today in Nature Astronomy, we describe a first-of-its-kind detection – both radio and X-ray bursts repeating with each orbit.
Dalam studi baru yang diterbitkan hari ini di Nature Astronomy, kami menjelaskan deteksi yang pertama kalinya – semburan radio dan sinar-X yang berulang dengan setiap orbit.
ASKAP J1745 is exciting because we’ve figured out what it is, unlike 10 of the 12 known long-period transients. Even better, we were able to detect it with a bunch of different telescopes that observe all different kinds of light.
ASKAP J1745 menarik karena kami telah mengetahui apa itu, tidak seperti 10 dari 12 transien periode panjang yang diketahui. Bahkan lebih baik, kami mampu mendeteksinya dengan banyak teleskop berbeda yang mengamati semua jenis cahaya yang berbeda.
Bearing the same message in three forms of writing, the famous Rosetta stone once helped scholars decipher ancient Egyptian hieroglyphs. Similarly, this extra information we found about ASKAP J1745 will help astronomers better understand the mystery of all long-period transients.
Membawa pesan yang sama dalam tiga bentuk tulisan, Batu Rosetta yang terkenal pernah membantu para sarjana menguraikan hieroglif Mesir kuno. Demikian pula, informasi tambahan yang kami temukan tentang ASKAP J1745 akan membantu para astronom memahami misteri semua transien periode panjang dengan lebih baik.
What do long-period radio transients look like?
Seperti apa transien radio periode panjang?
Long-period transients are things in space that produce bright, repeating bursts of light at radio wavelengths. Little is known about the origins of most long-period transients. In addition, many have been discovered close to the dusty region in the middle of our galaxy, so it can be hard to see them with visible-light telescopes.
Transien periode panjang adalah benda-benda di ruang angkasa yang menghasilkan semburan cahaya terang dan berulang pada panjang gelombang radio. Sedikit yang diketahui tentang asal-usul sebagian besar transien periode panjang. Selain itu, banyak di antaranya telah ditemukan dekat dengan daerah berdebu di tengah galaksi kita, sehingga sulit untuk melihatnya dengan teleskop cahaya tampak.
Even with just a dozen of these strange sources discovered so far, they seem to come in a few different shapes and sizes. Their radio bursts repeat on timescales of minutes to hours.
Bahkan dengan hanya selusin sumber aneh ini yang ditemukan sejauh ini, mereka tampaknya memiliki beberapa bentuk dan ukuran yang berbeda. Semburan radio mereka berulang dalam skala waktu menit hingga jam.
Some have been making regular pulses for more than 30 years, while others turn off for days at a time or go permanently radio-silent.
Beberapa telah menghasilkan pulsa teratur selama lebih dari 30 tahun, sementara yang lain mati selama berhari-hari atau menjadi diam radio secara permanen.
Where do they come from?
Dari mana asalnya?
Astronomers initially thought long-period transients were just very slowly spinning neutron stars, called pulsars. These are the fast-rotating dense cores left after the supernova explosions of massive stars.
Para astronom awalnya berpikir transien periode panjang hanyalah bintang neutron yang berputar sangat lambat, yang disebut pulsar. Ini adalah inti padat yang berputar cepat yang tersisa setelah ledakan supernova bintang masif.
The first few of these radio transients discovered were repeating roughly every 20 minutes. That’s much slower than the average pulsar, which repeats every few seconds.
Beberapa transien radio pertama yang ditemukan ini berulang kira-kira setiap 20 menit. Itu jauh lebih lambat daripada pulsar rata-rata, yang berulang setiap beberapa detik.
Furthermore, when pulsars slow down their spin, they should stop producing radio light. This means we shouldn’t see radio bursts from neutron stars rotating so slowly.
Selain itu, ketika pulsar memperlambat putarannya, mereka seharusnya berhenti menghasilkan cahaya radio. Ini berarti kita seharusnya tidak melihat semburan radio dari bintang neutron yang berputar begitu lambat.
So astronomers investigated other theories involving white dwarfs – the slowly cooling dead centres of less massive stars. And recently we discovered some long-period transients in binary systems (two stars in a close orbit) with evidence of both a white dwarf and a lower-mass red dwarf star.
Jadi para astronom menyelidiki teori lain yang melibatkan katai putih – pusat mati bintang yang kurang masif yang mendingin perlahan. Dan baru-baru ini kami menemukan beberapa transien periode panjang dalam sistem biner (dua bintang dalam orbit dekat) dengan bukti katai putih dan bintang katai merah bermassa lebih rendah.
The discovery of ASKAP J1745
Penemuan ASKAP J1745
ASKAP J1745 is a new long-period radio transient we found with the ASKAP radio telescope, owned and operated by CSIRO, Australia’s national science agency. It’s the first one of these strange sources that we’ve identified as a “cataclysmic variable”.
ASKAP J1745 adalah transien radio periode panjang baru yang kami temukan dengan teleskop radio ASKAP, milik dan dioperasikan oleh CSIRO, badan sains nasional Australia. Ini adalah sumber aneh pertama yang kami identifikasi sebagai “variabel kataklismik.”
Cataclysmic variables are systems with two stars – one of them a white dwarf – that orbit each other closely enough to interact. If the stars are close enough, the white dwarf’s gravity can pull (or “accrete”) material from the other star. That’s why these systems are also known as accreting white dwarf binaries.
Variabel kataklismik adalah sistem dengan dua bintang – salah satunya adalah katai putih – yang mengorbit satu sama lain cukup dekat untuk berinteraksi. Jika bintang-bintang cukup dekat, gravitasi katai putih dapat menarik (atau “mengakresi”) materi dari bintang lain. Itulah mengapa sistem-sistem ini juga dikenal sebagai biner katai putih yang mengakresi.
Another long-period radio transient was recently discovered with X-ray bursts, repeating with the same regularity as the radio. However, the origin of the bursts and their shared timing remained unclear.
Transien radio periode panjang lain baru-baru ini ditemukan dengan semburan sinar-X, yang berulang dengan keteraturan yang sama seperti radio. Namun, asal usul semburan dan waktu bersama mereka tetap tidak jelas.
Now, for the first time, we have combined observations from radio, X-ray and optical telescopes to find that ASKAP J1745 produces both X-ray and radio bursts with each orbit of its two stars.
Sekarang, untuk pertama kalinya, kami telah menggabungkan pengamatan dari teleskop radio, sinar-X, dan optik untuk menemukan bahwa ASKAP J1745 menghasilkan semburan sinar-X dan radio dengan setiap orbit kedua bintangnya.
In these rapidly orbiting systems, the X-ray light is thought to come from the material heating up as it streams onto the white dwarf.
Dalam sistem yang mengorbit cepat ini, cahaya sinar-X diperkirakan berasal dari materi yang memanas saat mengalir ke katai putih.
The bright radio bursts were a bit more of a mystery. But knowing that this is an accreting binary system helped us figure things out.
Semburan radio yang terang sedikit lebih misterius. Tetapi mengetahui bahwa ini adalah sistem biner yang mengakresi membantu kami memecahkan masalahnya.
The type of pulsed radio light we detected is typically caused by energetic particles interacting with strong magnetic fields. Here, we have the perfect combination: two stars with strong magnetic fields (typically thousands of times stronger than an MRI machine) , with charged particles flowing towards the white dwarf from the other star.
Jenis cahaya radio berdenyut yang kami deteksi biasanya disebabkan oleh partikel energi yang berinteraksi dengan medan magnet kuat. Di sini, kami memiliki kombinasi yang sempurna: dua bintang dengan medan magnet kuat (biasanya ribuan kali lebih kuat daripada mesin MRI) , dengan partikel bermuatan mengalir menuju katai putih dari bintang lain.
What this means for the future of astronomy
Apa artinya ini bagi masa depan astronomi
This discovery is unique because we have more information and at more different wavelengths than any other previous long-period transient.
Penemuan ini unik karena kami memiliki lebih banyak informasi dan pada lebih banyak panjang gelombang berbeda daripada transien periode panjang sebelumnya lainnya.
Just like the Rosetta stone was key to decoding ancient Egyptian symbols, ASKAP J1745 will be key to deciphering the origins of other long-period radio transients that lack information at other wavelengths.
Sama seperti Batu Rosetta yang merupakan kunci untuk mendekode simbol Mesir kuno, ASKAP J1745 akan menjadi kunci untuk menguraikan asal usul transien radio periode panjang lainnya yang kekurangan informasi pada panjang gelombang lain.
ASKAP J1745 is the first long-period transient showing signs of accretion across the spectrum of light – from radio waves to visible to X-rays. And this stream of charged material is a crucial ingredient for making the radio light we detect from these systems.
ASKAP J1745 adalah transien periode panjang pertama yang menunjukkan tanda-tanda akresi di seluruh spektrum cahaya – dari gelombang radio hingga tampak hingga sinar-X. Dan aliran materi bermuatan ini adalah bahan penting untuk menghasilkan cahaya radio yang kita deteksi dari sistem-sistem ini.
Exploring the mechanism that produces long-period radio bursts gives us a new laboratory to learn about extreme physics such as plasma flows and magnetic fields in conditions we can’t recreate on Earth.
Menjelajahi mekanisme yang menghasilkan semburan radio periode panjang memberi kita laboratorium baru untuk mempelajari fisika ekstrem seperti aliran plasma dan medan magnet dalam kondisi yang tidak dapat kita replikasi di Bumi.
We acknowledge the Wajarri Yamaji as the Traditional Owners and Native Title Holders of Inyarrimanha Ilgari Bundara, the CSIRO Murchison Radio-astronomy Observatory where ASKAP is located.
Kami mengakui Wajarri Yamaji sebagai Pemilik Tradisional dan Pemegang Hak Adat Inyarrimanha Ilgari Bundara, Observatorium Radio-astronomi Murchison CSIRO tempat ASKAP berada.
Kovi Rose does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
Kovi Rose tidak bekerja untuk, berkonsultasi, memiliki saham di, atau menerima pendanaan dari perusahaan atau organisasi mana pun yang akan mendapat manfaat dari artikel ini, dan tidak mengungkapkan afiliasi relevan di luar jabatan akademiknya.
Read more
-
Ketika David Attenborough berusia 100 tahun, empat pakar menjelajahi warisannya, dari sains hingga bercerita
As David Attenborough turns 100, four experts explore his legacy, from science to storytelling
-
Film plastik baru yang dilapisi ribuan pilar kecil dapat merobek virus saat kontak
New plastic film covered in thousands of tiny pillars can tear apart viruses on contact