Kemungkinan pulsar ditemukan di pusat Bima Sakti

Sebuah studi yang dilakukan oleh inisiatif penelitian kehidupan ekstra-terestrial Breakthrough Listen telah mengidentifikasi kandidat pulsar berdurasi 8,19 milidetik yang menarik. Mendeteksi, mengonfirmasi, dan mengukur sinyal dari pulsar di orbit dekat Sagitarius A* akan merevolusi fisika.

Sebuah tim peneliti dari Universitas Columbia dan inisiatifnya Dengarkan Terobosansebuah program penelitian ilmiah yang bertujuan untuk menemukan bukti peradaban luar bumi, menerbitkan data baru dari survei BLGC salah satu pencarian radio paling sensitif yang pernah dilakukan untuk mencari pulsar di wilayah tengah Bima Sakti yang sangat kompleks dan dinamis.

HAI belajardipimpin oleh Karen I.Perezgelar doktor baru-baru ini di Columbia, diterbitkan minggu lalu di jurnal Jurnal Astrofisika.

Pulsar adalah bintang neutron yang sangat termagnetisasi yang berputar cepat dan memancarkan pancaran gelombang radio yang melintasi bumi seperti suar kosmik.

Karena sinyalnya adalah sangat teraturpulsar dapat digunakan sebagai jam kosmik yang sangat presisiuntuk belajar fisika dalam kondisi ekstrim.

Wilayah tengah Bima Sakti diperkirakan menampung sejumlah besar pulsar, namun pendeteksiannya sangat sulit karena hamburan antarbintang yang kuat dan lingkungan ekstrem di wilayah tersebut.

Os panjang gelombang di radio sangat cocok untuk pencarian ini karena mereka dapat menyelidiki wilayah padat di Pusat Galaksi yang sebaliknya dikaburkan pada panjang gelombang optik.

Pusat Galaksi, tempat lubang hitam supermasif berada Sagitarius A* e populasi bintang yang padatmenghadirkan peluang dan tantangan ilmiah yang unik untuk memahami dinamika bintang, lingkungan astrofisika ekstrem, dan menguji teori Relativitas Umum Einstein.

Dalam karya barunya ini, Perez dan kolaborator melakukan observasi lebih dari 20 jam dengan GBT (Green Bank Telescope), sebuah observatorium di negara bagian West Virginia, AS, antara tahun 2021 dan 2023.

Dari pengamatan ini, 11 jam didedikasikan untuk 1,4 menit busur terdalam Pusat Galaksi, sehingga menghasilkan salah satu survei pulsar terdalam dan paling sensitif yang pernah dilakukan di wilayah ini.

Survei ini juga merupakan pekerjaan komputasi yang intensif. Pengamatan individu pada wilayah terdalam berlangsung 1-2 jam, mencakup hampir 4 GHz bandwidtha dengan waktu sampling 44 mikrodetik dan masing-masing diproduksi 3-8 terabyte data.

Pemrosesan data ini memerlukan sumber daya komputasi skala besar, termasuk “cluster” komputasi berkinerja tinggi milik Universitas Columbia dengan alokasi memori tinggi dan pencarian paralel di beberapa node komputasi.

Survei tersebut mengidentifikasi a kandidat pulsar yang menarik dari 8,19 milidetik. Mengingat Potensi implikasi dari penemuan semacam ituanalisis pengamatan tindak lanjut yang ekstensif sedang berlangsung.

“Survei kami adalah salah satu yang paling sensitif yang pernah dibuat menuju Pusat Galaksi,” kata Perez, masuk penyataan. “Kita seharusnya peka terhadap sekitar 10% pulsar milidetik dan 50% pulsar kanonik lambat, dengan asumsi bahwa populasi pulsar di Pusat Galaksi mirip dengan Bima Sakti pada umumnya.”

“Meskipun sensitif, kami hanya mendeteksi satu kandidat – yang disebut BLPSR (Breakthrough Listen Pulsar) – yang masih dalam penyelidikan aktif,” tambah Perez.

Dengan tidak adanya pengaruh eksternal, sinyal dari pulsar mencapai teleskop dengan a keteraturan yang luar biasasehingga jam tersebut dapat dianggap sebagai jam yang sangat presisi dengan perilaku yang sangat dapat diprediksi.

Os pulsar milidetikkhususnya, menunjukkan perilaku yang sangat stabil, mirip dengan jamkarena putarannya yang sangat cepat.

“Setiap pengaruh eksternal pada pulsar, seperti tarikan gravitasi dari sebuah benda berukuran besar, akan menimbulkan anomali dalam kedatangan sinyal yang konstan, yang dapat diukur dan dimodelkan”, katanya Slavko Bogdanovpeneliti di Laboratorium Astrofisika Columbia dan salah satu penulis studi tersebut.

“Selanjutnya kapan sinyal bergerak dekat dengan objek yang sangat besaro, dapat terdistorsi dan mengalami penundaan sementara akibat deformasi ruang-waktu, seperti yang diprediksikan oleh Teori Relativitas Umum Einstein”.

Sekali lubang hitam pusat Galaksi kita mempunyai massa sekitar 4 juta kali lebih besar dari massa Matahari kita, mempunyai kekuatan a pengaruh yang kuat tentang lingkungan sekitarmu.

Oleh karena itu, mendeteksi, mengonfirmasi, dan secara hati-hati mengukur kedatangan sinyal pulsar di orbit dekat Sagitarius A* akan memungkinkan pengujian Relativitas Umum yang belum pernah terjadi sebelumnya, termasuk pengukuran ruangwaktu yang presisi di sekitar lubang hitam supermasif.

Penemuan seperti itu revolusioner terhadap fisika dan tetap menjadi tujuan utama penelitian Galactic Center. Pada saat yang sama, kurangnya deteksi dalam survei ini menimbulkan pertanyaan mendasar tentang populasi pulsar sebenarnya dan lingkungan kompleks di Pusat Galaksi.

“Survei ini dilakukan sebagai bagian dari penelitian mendalam Breakthrough Listen terhadap tanda tangan teknologi,” ujarnya. Vishal Gajjarastronom di SETI Institute dan juga salah satu penulis studi ini.

Sebagai tanda tangan teknologi Ini adalah tanda-tanda yang mungkin menunjukkan adanya teknologi canggih di luar Bumi. “Pengamatan sepanjang garis pandang dengan kepadatan bintang tertinggi tidak hanya memungkinkan adanya batasan tanda tangan teknologi yang paling kuat hingga saat ini dalam arah ini, namun juga mendukung ilmu pelengkap yang berharga, mulai dari studi populasi pulsar hingga pencarian materi gelap.”

Ke memaksimalkan dampak komunitasprogram Dengarkan Terobosan adalah merilis observasi ke publikmemungkinkan para peneliti dari seluruh dunia untuk melakukan analisis independen dan mengikuti kasus-kasus ilmiah yang saling melengkapi.

“Program Breakthrough Listen adalah salah satu upaya penelitian tanda tangan teknologi terbesar yang pernah dilakukan oleh umat manusia,” katanya. Steve Croftilmuwan proyek GBT di bawah program Breakthrough Listen.

“Dengan membuat pengamatan dari Pusat Galaksi ini tersedia secara terbuka, kami bertujuan untuk memperluas dampak ilmiahnya jauh melampaui pencarian awal untuk tanda tangan teknologi,” jelas Croft.

“Kami sangat antusias untuk melihat observasi lanjutan apa yang dapat mengungkap kandidat pulsar ini,” kata Karen Perez. Jika dikonfirmasi, hal ini dapat membantu kita lebih memahami Galaksi dan Relativitas Umum secara keseluruhan.”