Sinyal radio dari masa ketika Tata Surya belum terbentuk akhirnya tertangkap di Bumi. Dikenal sebagai FRB 20240304B, semburan radio cepat ini menempuh perjalanan lebih dari 10,7 miliar tahun dan tercatat sebagai FRB terjauh yang pernah dideteksi astronom.
Sinyal itu berasal dari sebuah galaksi yang cahayanya berangkat saat alam semesta baru berusia sekitar tiga miliar tahun. Penemuan yang dipimpin peneliti Universitas Sydney ini dipublikasikan di jurnal Science. Tim menggabungkan data teleskop radio MeerKAT di Afrika Selatan dengan pengamatan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST).
FRB 20240304B, sinyal radio dari masa purba
MeerKAT merekam sinyal tersebut pada 4 Maret 2024, dari arah konstelasi Virgo. Pulsa radio itu hanya berlangsung beberapa milidetik. Namun, gelombang yang sangat singkat tersebut telah melintasi ruang antargalaksi selama miliaran tahun sebelum mencapai instrumen di Bumi.
Tim peneliti yang dipimpin Manisha Caleb dan Themiya Nanayakkara menentukan bahwa galaksi sumber berada pada pergeseran merah 2,148. Angka itu menunjukkan betapa jauh cahaya radio tersebut menempuh perjalanan. Dalam keterangan tim, sinyal meninggalkan sumbernya jauh sebelum Bumi dan Tata Surya terbentuk, yang usianya sekitar 4,5 miliar tahun.
“Saat ledakan itu berangkat, belum ada Bumi, belum ada Matahari, dan belum ada kehidupan manusia,” ujar tim peneliti.
FRB, singkatan dari Fast Radio Burst, adalah semburan gelombang radio yang amat kuat dan singkat. Dalam sepersekian detik, sebuah FRB dapat melepaskan energi setara dengan energi yang dihasilkan Matahari selama beberapa hari. Fenomena ini pertama kali ditemukan pada 2007, tetapi asal-usulnya masih belum sepenuhnya dipahami.
Salah satu tantangannya, banyak FRB hanya terdeteksi sekali dan tidak muncul kembali. Hal itu membatasi kesempatan untuk mengamati sumbernya lebih jauh. Pada kasus FRB 20240304B, para astronom mengetahui lokasi sinyal di langit, tetapi galaksi asalnya terlalu redup untuk ditemukan lewat teleskop berbasis darat.
James Webb mengungkap galaksi sumber
JWST kemudian membantu mengidentifikasi galaksi tersebut. Kamera inframerah dekat teleskop menangkap galaksi yang sebelumnya sulit terlihat, sementara pengukuran spektroskopi membantu tim menentukan pergeseran merahnya. Temuan ini sekaligus menghubungkan sinyal radio dengan lingkungan kosmik pada masa awal alam semesta.
Galaksi induk FRB 20240304B ternyata tidak seperti perkiraan awal. Tim menduga akan menemukan galaksi besar dengan banyak bintang, tetapi yang terlihat justru galaksi kerdil yang aktif membentuk bintang. Ukurannya jauh lebih kecil dibandingkan galaksi yang umumnya dikaitkan dengan semburan radio sejenis.
Karakter galaksi tersebut memberi petunjuk tentang kemungkinan asal FRB. Salah satu penjelasan yang dipertimbangkan adalah tabrakan dua bintang neutron. Namun, proses dua bintang neutron saling mendekat dan akhirnya bergabung dapat berlangsung hingga miliaran tahun. Skenario itu menjadi lebih sulit dijelaskan jika galaksi sumbernya didominasi populasi bintang yang relatif muda.
Kemungkinan lain adalah magnetar, yakni bintang neutron dengan medan magnet sangat kuat. Magnetar dapat terbentuk setelah sebuah bintang besar meledak sebagai supernova. Semburan radio yang muncul relatif lebih awal dari proses itu dinilai lebih sesuai dengan galaksi yang sedang giat membentuk bintang. Meski demikian, hasil pengamatan ini belum memastikan objek mana yang memancarkan FRB tersebut.
Jejak materi di antara galaksi
Perjalanan panjang sinyal juga menyimpan informasi tentang materi yang dilaluinya. Gas di galaksi, lingkungan di sekitar galaksi, dan materi yang tersebar di ruang antargalaksi dapat meninggalkan jejak pada gelombang radio. Dengan membaca perubahan tersebut, astronom memperoleh cara untuk mempelajari materi yang sulit diamati secara langsung.
Dalam analisis FRB ini, tim mengidentifikasi pengaruh gugus galaksi Virgo yang relatif dekat serta satu gugus galaksi yang sebelumnya belum diketahui. Semburan radio yang hanya berlangsung beberapa milidetik itu, dengan demikian, berfungsi seperti senter kosmik: sinarnya membantu menyingkap struktur yang berada di sepanjang jalur menuju Bumi.
Para peneliti berencana mencari lebih banyak sinyal serupa dengan bantuan JWST selama tiga tahun ke depan. Setiap temuan baru berpotensi memperkaya peta materi tersembunyi di antara galaksi sekaligus memberi petunjuk tentang perkembangan alam semesta. FRB 20240304B menunjukkan bahwa kilatan singkat dari masa lampau dapat membawa informasi yang bertahan jauh lebih lama daripada peristiwanya sendiri.
About the Author
