Ahli Deteksi Energi Besar dari Galaksi Messier 87
Sekelompok ahli dilaporkan telah mendeteksi adanya energi besar pada Galaksi Messier 87 yang merupakan galaksi radio.
Galaksi radio (RDG) menghasilkan gelombang radio dalam jumlah besar dari inti galaksinya. Inti galaksi radio diyakini sebagai sebuah lubang hitam yang besar.
Lubang hitam di pusat galaksi tersebut mengumpulkan gas dan debu, menghasilkan pancaran energi tinggi, terlihat dalam gelombang radio yang mempercepat pergerakan partikel bermuatan listrik.
Dilansir dari Arxiv, Messier 87 atau M87 merupakan sebuah galaksi radio raksasa yang terletak di Gugus Virgo, yang dikenal sebagai sumber sinar gamma berenergi sangat tinggi (VHE).
Galaksi ini terletak sekitar 53,5 juta tahun cahaya dari Bumi, M87 atau yang juga dikenal sebagai Virgo A adalah galaksi dominan, pusat dari Gugus Virgo.
M87 diklasifikasikan sebagai galaksi radio Fanaroff-Riley I raksasa, dengan diameter sekitar 980 ribu tahun cahaya dan massa dinamisnya diperkirakan sekitar 15 triliun massa Matahari.
Salah satu penanda yang paling mencolok dari galaksi ini adalah pancarannya yang menonjol dengan struktur kompleks seperti simpul dan emisi difus, gerakan superluminal yang lebih cepat dari pergerakan cahaya, yang juga menunjukkan variabilitas kompleks.
Messier 87 merupakan galaksi radio pertama yang terdeteksi sebagai VHE dan menunjukkan perilaku kompleks pada energi sangat tinggi dengan variabilitas yang cepat.
Namun, belum diketahui mekanisme seperti apa yang bertanggung jawab atas emisi VHE di galaksi ini. Oleh karena itu, sekelompok peneliti yang dipimpin oleh Fernando Urena-Mena dari Institut Nasional Astrofisika, Optik dan Elektronik di Puebla, Meksiko memutuskan untuk mengeksplorasi topik ini dengan menganalisis data yang tersedia dari Teleskop Imaging Air Cherenkov (IACTs) dan High Altitude Observatorium Water Cherenkov (HAWC).
“Tujuan utama dari pekerjaan ini adalah membandingkan emisi VHE dari RDG M87 yang diamati oleh IACTs selama masa tertentu (termasuk kebakaran 2005) dengan emisi diam/rata-rata jangka panjang yang disediakan oleh pengamatan berkelanjutan dari observatorium HAWC sejak 2014 hingga 2019,” tulis para astronom dalam makalah yang diterbitkan di arXiv.org pada 16 Desember lalu.
“Kami menggunakan model lepto-hadronic, yang menggabungkan skenario SSC [Synchrotron Self Compton] dan foto-hadronik, untuk menjelaskan emisi ini,” tambahnya.
Dilansir dari Phys, untuk menjelaskan emisi VHE M87, tim peneliti memasang distribusi energi spektral broadband (SED) dari galaksi ini dengan model lepto-hadronic. Sehingga ketika ada emisi dari radio ke sinar gamma GeV, emisi tersebut akan digambarkan dengan skenario SSC.
Kemudian hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa model lepto-hadronic mampu menjelaskan emisi VHE diam dari M87 yang dideteksi oleh HAWC dan fasilitas observasi lainnya.
Model tersebut dapat menjelaskan apa yang disebut ‘orphan flare’ dari galaksi ini, yang hanya terdeteksi pada pita VHE. Flare ini disebut dihasilkan oleh perubahan distribusi energi proton.
Selain itu, para peneliti juga memperkirakan indeks distribusi energi proton dengan empat set data VHE. Parameter ini ditemukan berada pada level 2,8. Hasilnya konsisten dengan penelitian yang dilakukan pada tahun 2016 yang menggunakan model lepto-hadronic serupa.
Lebih lanjut, para astronom mencatat bahwa pemantauan lebih lanjut dari M87 dengan HAWC akan sangat diperlukan untuk mengetahui lebih lanjut soal asal emisi VHE.
Para peneliti menambahkan bahwa pemahaman yang lebih baik tentang emisi energi M87 yang sangat tinggi dapat menjadi sangat penting untuk meningkatkan pengetahuan umum tentang galaksi radio dan sifat-sifatnya.
(lnn/fea)
