Pada tanggal 15 Maret 2024, sebuah observatorium berbasis luar angkasa mendeteksi ledakan sinar-X berenergi rendah dari dalam alam semesta kuno, berfluktuasi dalam kecerahan selama lebih dari 17 menit sebelum memudar. Sekitar satu jam kemudian, teleskop berbasis darat menangkap cahaya tampak dari sumber yang sama, melacaknya kembali ke saat alam semesta berusia sekitar satu miliar tahun.
Einstein Probe yang baru diluncurkan sudah mulai mendeteksi ledakan jauh dengan potensi untuk mengubah apa yang kita ketahui tentang tahun-tahun awal alam semesta. Menggunakan teleskop sinar-X berbidang luas, wahana antariksa tersebut mendeteksi sinar-X lembut, atau rendah, yang berlangsung untuk periode waktu yang tidak biasa lama. Peristiwa ini dikenal sebagai transien sinar-X cepat (FXRT), dan ledakan yang baru terdeteksi telah ditunjuk sebagai EP240315a.
Setelah memantau ledakan pada panjang gelombang radio selama periode tiga bulan, tim astronom di balik deteksi tersebut mengonfirmasi bahwa output energi konsisten dengan ledakan sinar gamma yang berasal dari zaman ketika alam semesta hanya 10 persen dari usianya saat ini. Jadi mengingat perkiraan usia alam semesta 13,8 miliar tahun, ledakan terjadi ketika alam semesta berusia sekitar 1,38 miliar tahun.
“Hasil ini menunjukkan bahwa sebagian besar FXRT mungkin terkait dengan [ledakan sinar gamma] dan bahwa pemantau sinar-X sensitif, seperti Einstein Probe, dapat menunjukkannya di Alam Semesta yang jauh,” kata Roberto Ricci, seorang peneliti di Universitas Roma Tor Vergata, Italia, dan salah satu penulis di balik makalah baru yang mendetailkan penemuan tersebut, dalam sebuah pernyataan. “Menggabungkan kekuatan pengamatan sinar-X dan radio memberi kita cara baru untuk mengeksplorasi ledakan kuno ini bahkan tanpa mendeteksi sinar gamma mereka.”
EP240315a menandai pertama kalinya sinar-X lembut terdeteksi dari ledakan kuno yang berlangsung untuk waktu yang begitu lama. Pengamatan lanjutan menggunakan teleskop Gemini-North di Hawaii dan Teleskop Sangat Besar di Chile mengukur cahaya tampak dari lokasi yang sama yang mengonfirmasi bahwa ledakan berasal dari sekitar 12,5 miliar tahun cahaya jauhnya.
Ledakan sinar gamma adalah kilatan singkat cahaya berenergi tinggi dan ledakan paling kuat di alam semesta, biasanya dipicu oleh runtuhnya bintang-bintang masif atau peleburan neutron. Ledakan tersebut juga dikenal mengeluarkan jumlah sinar-X yang banyak. Sinar-X lembut yang baru ditemukan dilacak kembali ke GRB 240315C, sebuah ledakan sinar gamma yang pertama kali dideteksi oleh Teleskop Peringatan Ledakan (BAT) di Observatorium Neil Gehrels Swift NASA, dengan data tambahan yang disediakan oleh instrumen Konus di pesawat luar angkasa Wind NASA.
Meskipun ledakan sinar gamma terkait dengan sinar-X, transien sinar-X cepat yang baru ditemukan adalah anomali. Sinar-X biasanya mendahului sinar gamma oleh beberapa puluhan detik, tetapi EP240315a terlihat lebih dari enam menit (372 detik) sebelum GRB 240315C. “Penundaan yang begitu lama belum pernah diamati sebelumnya,” kata Hui Sun, anggota tim dari Pusat Sains Einstein Probe di Observatorium Astronomi Nasional, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan salah satu penulis studi baru tersebut, dalam sebuah pernyataan.
Misteri di balik durasi waktu yang lama antara sinar-X dan ledakan sinar gamma, ditambah dengan durasi sinar-X itu sendiri, adalah alasan untuk mempertanyakan apakah ledakan sinar gamma meledak seperti yang diyakini ilmuwan. Einstein Probe, sebuah teleskop sinar-X yang dikelola oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan dibangun dalam kerjasama dengan Badan Antariksa Eropa dan Institut Fisika Ekstraterestrial Max Planck, diluncurkan pada 9 Januari 2024. Teleskop X-sinar Wide-field-nya mengambil cahaya sinar-X dalam tabung persegi dalam sebuah grid, yang berarti dapat mengamati 3.600 derajat persegi (kurang dari sepersepuluh bola langit) dalam satu tembakan.
“Segera setelah kita membuka mata Einstein Probe ke langit, ia menemukan fenomena baru yang menarik,” kata Erik Kuulkers, ilmuwan proyek Einstein Probe ESA, dalam sebuah pernyataan. “Itu cukup bagus dan seharusnya berarti ada banyak penemuan menarik lainnya yang akan datang.”