Nama Baru untuk Swift dalam Misi Mengintai Sebuah Komet yang Melambat

nama-baru-misi-swift-neil-gehrels-informasi-astronomi

Observatorium Neil Gehrels Swift adalah nama baru yang disandang oleh pesawat antariksa Swift untuk menghormati peneliti utama misi Swift. Fasilitas rapid-response besutan NASA ini didesain khusus untuk mendeteksi berbagai panjang gelombang yang bersumber dari benda langit. Ilustrasi ini menggambarkan berbagai kemampuan deteksi Swift, mulai dari observasi komet di tata surya kita hingga sumber variabel lain di dalam dan luar galaksi kita.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA

Observasi oleh pesawat antariksa Swift NASA, yang sekarang berganti nama menjadi Observatorium Neil Gehrels Swift, untuk menghormati peneliti utama misi Neil Gehrels, telah menemukan perubahan kecepatan rotasi komet. Koleksi gambar yang diambil pada bulan Mei 2017 menunjukkan bagaimana rotasi komet 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák, disingkat 41P, tiga kali lebih lambat daripada bulan Maret, saat diamati oleh Discovery Channel Telescope di Observatorium Lowell di Arizona.

Penurunan laju rotasi ini adalah perubahan rotasi komet paling dramatis yang pernah ditemukan hingga saat ini.

Swift mendeteksi penurunan laju rotasi komet 41P saat berada di titik terdekat dari Bumi pada awal tahun 2017.

Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA

“Rekor penurunan laju rotasi sebuah komet dipegang oleh komet 103P/Hartley 2, yang rotasinya melambat dari 17 jam menjadi 19 jam selama lebih dari 90 hari,” ungkap ilmuwan Dennis Bodewits dari Universitas Maryland yang mempresentasikan penemuan saat pertemuan American Astronomical Society yang digelar pada hari Rabu tanggal 10 Januari 2018 di Washington. “Rotasi 41P justru melambat 10 kali lipat lebih lambat dalam waktu 60 hari. Perubahan ini belum pernah kita lihat sebelumnya.”

Komet 41P mengorbit Matahari setiap 5,4 tahun dengan jarak tempuh setara orbit Jupiter. Gaya gravitasi Jupiter diduga telah memperlambat laju rotasi komet. Dengan ukuran kurang dari 1,4 kilometer, 41P tergolong sebagai keluarga terkecil komet yang orbitnya dikendalikan oleh Jupiter. Ukurannya yang kecil menjelaskan tentang berkas sempit (jet) di permukaan yang memperlambat rotasi secara dramatis.

Saat mendekati Matahari, peningkatan suhu menyebabkan es di permukaan komet berubah menjadi gas, menghasilkan jet partikel debu dan butiran es ke ruang angkasa. Material membentuk atmosfer yang memanjang atau koma. Deposit air di dalam koma dengan cepat pecah menjadi atom hidrogen dan molekul hidroksil saat terpapar sinar ultraviolet Matahari. Karena sangat sensitif terhadap ultraviolet yang dipancarkan hidroksil, instrumen UltraViolet/Optical Telescope (UVOT) Swift ideal untuk mengukur aktivitas evolusi komet di sepanjang orbit.

Observasi berbasis darat telah menentukan periode awal rotasi komet sekitar 20 jam pada awal Maret 2017 dan mendeteksi perlambatan rotasi pada bulan yang sama. Komet melintas 21,2 juta km dari Bumi pada tanggal 1 April dan delapan hari kemudian mencapai titik terdekat dari Matahari. Instrumen UVOT Swift mencitrakan komet tanggal 7-9 Mei dan mengungkap variasi cahaya terkait material yang membentuk koma. Perubahan laju rotasi mengindikasikan periode rotasi 41P telah melambat dua kali lipat, menjadi 46-60 jam.

Menurut UVOT, prediksi produksi air dan ukurannya yang kecil, menunjukkan lebih dari separuh luas permukaannya menghasilkan jet karena terpapar sinar Matahari. Persentase jet jauh lebih besar daripada kebanyakan komet, yang biasanya menghasilkan jet hanya dari sekitar 3% dari permukaannya.

“Kami menduga jet dari area-area aktif merupakan orientasi terbaik untuk menghasilkan torsi yang memperlambat rotasi 41P,” ujar Tony Farnham, ilmuwan riset utama misi dari Universitas Maryland. “Jika torsi terus berlanjut setelah observasi bulan Mei, maka periode rotasi P2 saat ini berpotensi melambat menjadi 100 jam atau lebih.”

Penurunan laju rotasi semacam itu dapat membuat rotasi komet tidak stabil, sehingga membuat komet berguling tanpa poros rotasi yang tetap, dan menghasilkan perubahan dramatis terhadap pemanasan musiman komet. Bodewits bersama para kolega mencatat bahwa ekstrapolasi ke belakang menunjukkan laju rotasi komet lebih cepat di masa lalu, mungkin cukup cepat untuk menginduksi tanah dan mengekspos es. Aktivitas jet yang kuat pada tahun 1973 dan 2001 kemungkinan terkait dengan perubahan rotasi 41P.

Relasi yang kurang ekstrem antara bentuk, aktivitas dan rotasi komet sebelumnya telah ditemukan oleh misi Rosetta Badan Antariksa Eropa (ESA), yaitu orbit komet 67P/Churyumov-Gerasimenko pada tahun 2014. Rotasi komet meningkat dua menit lebih cepat saat mendekati Matahari dan melambat 20 menit setelah menjauhi Matahari. Demikian pula dengan 41P, para ilmuwan menduga perubahan laju rotasi dihasilkan oleh interaksi antara bentuk, lokasi dan aktivitas jet komet.

Makalah studi yang melaporkan penemuan telah dipublikasikan di jurnal Nature pada tanggal 11 Januari.

Swift telah melakukan serangkaian investigasi sains selama 13 tahun, memantau komet, mempelajari bintang yang diorbit eksoplanet dan menangkap ledakan supernova, bintang neutron dan lubang hitam. Swift terus beroperasi hingga saat ini. NASA mengumumkan perubahan nama saat pertemuan American Astronomical Society, untuk menghormati Neil Gehrels, yang membantu mengembangkan dan menjadi peneliti utama Swift hingga meninggal dunia pada tanggal 6 Februari 2017.

Neil Gehrels saat menyampaikan petualangannya di bidang astrofisika dalam sebuah ceramah di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA pada tahun 2015.

Kredit: Perpustakaan Pusat Penerbangan Goddard NASA

Kemampuan penjadwalan cepat Swift, ditambah trio teleskop yang mencakup panjang gelombang cahaya kasat mata hingga sinar gamma, terus memberikan kontribusi penting bagi studi ledakan sinar gamma, ledakan paling kuat di alam semesta, sembari mempertahankan peran penting untuk memantau evolusi berbagai objek astronomi seperti komet, bintang dan galaksi.

“Observatorium Neil Gehrels Swift adalah nama yang mencerminkan status Swift saat ini sebagai fasilitas rapid-response yang didesain khusus mendeteksi berbagai panjang gelombang untuk menindaklanjuti sumber berdasarkan variabel waktu,” tambah Paul Hertz, Direktur Divisi Astrofisika NASA di Markas Besar, Washington. “Dengan Swift, Neil turut memajukan domain astronomi. Dia pasti sangat senang dengan penemuan hari ini.”

“Swift masih terus beroperasi dengan baik dan kami melanjutkan untuk menerima empat proposal pengamatan urgen dari komunitas astronomi setiap harinya,” tutur S. Bradley Cenko, yang baru saja ditunjuk sebagai peneliti utama misi Swift. “Kepemimpinan dan visi Neil akan terus membimbing proyek dan kami tidak dapat memikirkan cara lain yang lebih baik untuk menghormati warisan ini dibandingkan sebuah nama baru.”

Goddard mengelola misi Swift bekerja sama dengan Penn State di Universitas Park, Laboratorium Nasional Los Alamos di New Mexico dan Orbital Sciences Corp. di Dulles, Virginia. Mitra-mitra lainnya termasuk Universitas Leicester dan Laboratorium Antariksa Mullard di Inggris, Observatorium Brera di Italia dan Badan Antariksa Italia.