Jejak sepanjang 42 tahun cahaya ungkap perjalanan partikel kosmik

Para peneliti di Tiongkok telah menelusuri jejak sinar-X yang membentang sekitar 42 tahun cahaya di ruang angkasa, menunjukkan bahwa partikel berenergi tinggi dapat menempuh jarak jauh dengan arah yang jelas, alih-alih langsung menyebar ke segala arah.

Tim tersebut menggabungkan pengamatan dua bentuk cahaya berenergi tinggi: sinar-X yang direkam satelit Tianguan, yang juga dikenal sebagai Einstein Probe, dan sinar gamma yang dideteksi observatorium berbasis darat LHAASO.

Jejak itu bermula di dekat sebuah pulsar sekitar 4.600 tahun cahaya dari Bumi, di dalam awan yang mengelilinginya, tempat partikel dipercepat hingga mencapai energi ekstrem. Ini merupakan ekor sinar-X terpanjang yang diketahui terkait dengan awan semacam itu.

Pengamatan sebelumnya hanya mengungkap bagian jejak sepanjang beberapa tahun cahaya. Setelah hampir 20 jam pengamatan, Tianguan mengungkap struktur yang jauh lebih panjang dan lebih redup, menjangkau wilayah tempat LHAASO mendeteksi sinar gamma berenergi ultratinggi. Lokasi sinyal dan sifat radiasinya mendukung penjelasan bahwa kedua jenis sinar itu dihasilkan oleh populasi elektron berenergi tinggi yang sama.

Keterkaitan itu memungkinkan peneliti menelusuri perjalanan partikel jauh melampaui sumbernya, menantang asumsi umum bahwa partikel tersebut cepat menyebar ke segala arah. Mengapa partikel tetap bergerak dengan arah yang jelas masih belum pasti: medan magnet yang teratur mungkin memandunya, atau aliran materi ke luar mungkin membawanya. Apa pun penyebabnya, pengamatan ini memberikan bukti baru tentang bagaimana partikel berenergi tinggi bergerak melalui ruang antarbintang.