Para astronom yang menghubungkan
APEX, di Chili, dengan Submillimeter Array di
Hawaii, AS, dan Submillimeter Telescope (SMT) di Arizona, mampu membuat
observasi langsung yang paling tajam yang pernah ada, tentang pusat sebuah galaksi
yang jauh, quasar 3C 279 yang terang,
yang mengandung sebuah black hole
supermasif dengan massa sekitar satu miliar kali dari massa Matahari, dengan
jarak yang demikian jauh dari Bumi sehingga cahayanya memerlukan waktu lebih
dari 5 miliar tahun untuk mencapai kita.
APEX adalah sebuah kolaborasi
antara Max Planck
Institute for Radio Astronomy, Onsala
Space Observatory dan ESO.
APEX adalah sebuah pemandu bagi teleskop submilimeter generasi masa depan, the Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA), yang sedang dibangun dan
dioperasikan di plateau yang sama.
Teleskop tersebut
dihubungkan dengan menggunakan sebuah teknik yang dikenal sebagai Very Long
Baseline Interferometry (VLBI). Teleskop-teleskop yang lebih
besar bisa membuat observasi yang lebih tajam, dan interferometri memungkinkan serangkaian
teleskop berfungsi sebagai sebuah teleskop tunggal yang sama besar dengan
pemisahannya – atau "baseline" – dari teleskop-teleskop tersebut.
Dengan menggunakan
VLBI, observasi yang paling tajam bisa didapat dengan membuat pemisahan antara
teleskop-teleskop sebesar mungkin. Untuk observasi quasar yang mereka lakukan, tim tersebut menggunakan tiga teleskop
untuk menciptakan sebuah interferometer dengan kepanjangan baseline interkontinental sejauh 9447 km dari Chili ke Arizona dan
4627 km dari Arizona ke Hawaii. Menghubungkan APEX di Chili (lihat di bawah ini)
ke jaringan teleskop tersebut adalah sesuatu yang krusial, karena hubungan
tersebut menjadi baselines terpanjang.
Observasi-observasi tersebut dibuat dalam gelombang radio dengan
panjang gelombang sebesar 1,3 milimeter. Ini adalah pertama kalinya observasi yang
dilakukan pada panjang gelombang yang sependek ini dibuat dengan menggunakan baselines yang demikian panjang.
Observasi-observasi tersebut mendapatkan sebuah ketajaman, atau resolusi sudut (angular), yang hanya 28 microarcseconds – sekitar 8/1.000.000.000
derajat. Hal ini menunjukkan adanya kemampuan untuk membedakan detil-detil yang
secara mengagumkan dua juta kali lebih tajam dari penglihatan manusia.
Observasi yang setajam ini bisa menelusuri skala yang kurang dari satu tahun
cahaya di seputar quasar – sebuah capaian
yang luar biasa untuk sebuah target yang miliaran tahun cahaya jauhnya.
Obervasi-observasi tersebut menunjukkan adanya sebuah capaian
baru dalam hal penggambaran blackhole-blackhole
supermasif dan wlayah-wilayah di sekitar mereka. Di masa depan observasi ini
direncanakan bisa menghubungkan lebih banyak lagi teleskop dengan cara seperti
ini untuk menciptakan apa yang disebut Event
Horizon Telescope (event horizon
adalah sebuah batas dalam ruang waktu (spacetime)
di mana peristiwa-peristiwa tidak bisa di amati dari luar). Event Horizon Telescope ini nantinya
akan mampu membuat gambar bayangan black hole
supermasif pada pusat galaksi Bimasakti kita, dan juga galaksi-galaksi lain di
dekatnya. Bayangan-bayangan tersebut—sebuah wilayah gelap dengan latar belakang
yang terang—adalah disebabkan oleh pembengkokan cahaya oleh black hole, dan akan menjadi bukti observasional
langsung yang pertama kalinya akan adanya event
horizon, batas di mana cahaya pun tidak bisa keluar, pada black hole.
Eksperimen tersebut menandai untuk pertama kalinya bahwa APEX
telah ambil bagian dalam observasi VLBI, dan merupakan titik kulminasi dari
kerja keras selama tiga tahun di situs APEX yang berada di ketinggian di atas
plateau Chajnantor yang setinggi 5000 meter di wilayah pegunungan Andes, Chili,
di mana tekanan atmosferiknya hanya sekitar separuh dari permukaan laut. Untuk
membuat APEX siap untuk VLBI, para ilmuwan dari Jerman dan Swedia memasang
sistem penerimaan data digital yang baru, sebuah jam atom yang sangat tepat,
dan perekam data bertekanan tinggi (pressurized)
yang mampu merekam data sebanyak 4 gigabit per detik selama berjam-jam dengan
kondisi lingkungan yang berat. Data tersebut—yang sebanyak 4 terrabyte dari masing-masing
teleskop—dkirim ke Jerman dalam hard
drive dan diproses di Max Planck
Institute for Radio Astronomy di Bonn.
Penggabungan APEX yang sukses tersebut juga penting untuk alasan
lain. APEX memberi tahu lokasinya dan banyak aspek-aspek teknologinya yang lain
dengan teleskop Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA) yang baru. ALMA sekarang masih dalam
tahap pembuatan dan pada akhirnya nanti akan terdiri dari 54 parabola dengan
diameter 12 meter yang sama dengan APEX, plus 12 parabola yang lebih kecil
dengan diameter 7 meter.
Kemungkinan menghubungkan ALMA dengan jaringan tersebut kini
sedang dipelajari. Dengan meningkatnya area pengumpulan secara besar-besaran
pada parabola-parabola ALMA, observasi-observasi tersebut bisa memperoleh
sensitifitas 10 kali lebih baik dibandingkan dengan test-test awal ini. Hal ini
akan membuat bayang-bayang black hole
supermasif dari Bimasakti berada dalam wilayah jangkauan untuk observasi di masa
depan.
Gambar di bawah ini berasal dari dua teleskop berbeda yang
secara simultan mengamati cahaya yang menyilaukan dari black hole supermasif pada pusat Bimasakti. Semburan dari wilayah
ini, yang dikenal sebagai Sagittarius A*, mengeluarkan material-material yang
sedang dimelarkan seperti adonan kue ketika orbit-orbitnya yang berada dalam wilayah
gravitasi yang intens mendekati black hole pusat. Dengan menggunakan Very Large Telescope (VLT) milik ESO dan
teleskop the Atacama Pathfinder Experiment
(APEX), keduanya di Chili, untuk mempelajari cahaya dari Sagittarius
A* pada panjang gelombang inframerah-dekat dan panjang gelombang
submilimeter yang lebih panjang, para astronom telah untuk pertama kalinya secara
serentak menangkap sebuah pancaran cahaya dengan teleskop tersebut.
“Observasi-observasi seperti ini, melalui serangkain panjang
gelombang, benar-benar merupakan satu-satunya cara untuk memahami apa yang
sedang terjadi di dekat black hole,”
kata Andreas Eckart dari University of
Cologne, yang memimpin tim tersebut.
The Daily Galaxy via ESO
Posts
Post a Comment