Megamaser

Megamaser adalah bentuk dari maser luar angkasa yang memancarkan emisi garis spektrum yang terstimulasi dengan energi yang sangat besar. Luminositas megamaser juga lebih besar dibandingkan maser pada umumnya. Megamaser yang telah ditemukan di galaksi lain di luar Bima Sakti memiliki luminositas sekitar 100 juta kali luminositas maser-maser di Bima Sakti. Maser memancarkan gelombang elektromagnetik serupa dengan laser namun gelombang yang dipancarkan berada pada frekuensi gelombang mikro (microwave) dan bukan cahaya tampak (visible light) sehingga disebut maser.

Sejarah 

Maser di luar angkasa telah ditemukan pada tahun 1973 di Galaksi NGC 253 di rasi bintang Sculptor. Serupa dengan laser, maser akan memancarkan emisi pada garis frekuensi tertentu yang dalam astrofisika dapat berkorespondensi dengan garis spektrum transisi dari suatu senyawa tertentu. Istilah megamaser dicetuskan pada tahun 1982 oleh astrofisikawan Willem A. Baan, Perry A.D. Wood, dan Aubrey D. Haschick untuk menyebut maser yang mereka deteksi di Galaksi Arp 220 di rasi bintang Serpens yang emisinya berkekuatan 10.000 kali lebih besar daripada maser di NGC 253. Megamaser tersebut merupakan megamaser hidroksil (OH) yang diamati pada frekuensi 1.665—1.667 MHz dan 1.612 MHz melalui instrumen astronomi radio di Observatorium Arecibo, Puerto Riko. Megamaser hidroksil tersebut berkekuatan 70 juta kali lebih besar dibandingkan dengan maser-maser hidroksil sejenis lainnya yang telah ditemukan saat itu. Pada penghujung tahun 1990, setidaknya telah ditemukan sebanyak 50 megamaser di luar angkasa dengan redshift sebesar z = 0,17.

Pembentukan 
Maser terjadi ketika sebuah sumber pancaran gelombang radio astronomis di luar angkasa terhalang oleh material suatu senyawa. Saat gelombang tersebut diamati, frekuensi gelombang mikro tertentu yang dipancarkan oleh gelombang tersebut akan teramplifikasi sesuai dengan jenis senyawa yang berada di antara pengamat dan sumber gelombang. Kondisi megamaser mensyaratkan material senyawa yang berjumlah sangat banyak dan berukuran besar yang berada di antara pengamat dan sumber gelombang dengan jarak maksimal 300 parsec (±978,47 tahun cahaya) dari sumber gelombang. Material senyawa-senyawa tersebut dapat memiliki wujud berupa awan gas dengan volume ratusan parsec. Megamaser yang paling banyak ditemukan adalah megamaser hidroksil dengan luminositas sebesar 10¹ hingga 10⁴ luminositas Matahari (L☉). Beberapa megamaser lainnya yang telah ditemukan adalah megamaser air (H₂O) dan formaldehida (H₂CO). Luminositas megamaser berukuran sekitar 1 juta kali lebih besar daripada luminositas maser umumnya.

Karakteristik 
Megamaser umumnya ditemukan di sekitar inti galaksi aktif (active galactic nuclei, AGN) atau pada jarak hingga 100 parsec dari sumber gelombang radionya. Megamaser air ditemukan pada galaksi spiral atau elips dengan inti memiliki karakteristik frekuensi LINER atau Seyfert 2. Megamaser hidroksil ditemukan pada galaks-galaksi ULIRG dengan pancaran gelombang inframerah jauh yang kuat. Pancaran inframerah jauh pada megamaser hidroksil ditemukan berkorelasi dengan luminositas megamaser tersebut.

Penelitian 

Penelitian terhadap maser telah digunakan sebagai salah satu cara dalam penelitian proses dan kondisi fisik luar angkasa di area maser tersebut. Maser dapat memberikan informasi mengenai pembentukan bintang serta dapat pula digunakan untuk mengukur jarak di luar angkasa. Salah satu contoh penelitian terhadap megamaser adalah megamaser air di Galaksi M106 (NGC 4258) yang ditemukan memiliki piringan akresi di sekitar inti galaksi aktifnya. Penemuan tersebut dilakukan dengan memetakan pancaran megamaser dari M106 yang kemudian juga membantu terhadap pengukuran geometris jarak antara galaksi tersebut dan Bumi. Galaksi Arp 220 yang memiliki megamaser pertama yang ditemukan juga memiliki megamaser air. Arp 220 merupakan galaksi hasil gabungan dari dua galaksi spiral yang bertubrukan sejak sekitar 700 juta tahun yang lalu.

Sebuah proyek penelitian yang diberi nama Megamaser Cosmology Project (MCP) diluncurkan pada tahun 2000-an yang bertujuan untuk menggunakan pengukuran terhadap megamaser untuk menentukan nilai konstanta Hubble (H₀) seakurat mungkin. Proyek tersebut berada di bawah naungan National Radio Astronomy Observatory dan dilakukan oleh kontribusi ilmuwan dari beberapa negara. Proyek tersebut meneliti megamaser air pada spektrum 22 GHz di galaksi-galaksi yang dipengaruhi oleh aliran Hubble. Penelitian yang dilakukan berupaya untuk mengamati gelombang-gelombang dengan redshift kurang dari 0,05 serta mengukur jarak antara galaksi asal megamaser dengan galaksi lainnya yang berada 50-200 parsec di sekitarnya. Pengukuran tersebut dilakukan terhadap megamaser dari 10 galaksi dengan inti galaksi aktif yang dipilih dari 178 total galaksi yang diketahui memiliki megamaser air pada frekuensi 22 GHz. MCP diharapkan dapat menghasilkan nilai konstanta Hubble yang mendekati nilai akuratnya dengan diamatinya gelombang dengan redshift yang rendah.

Referensi

Pranala luar 
 The Megamaser Cosmology Project

Sumber radio astronomi