Jumat, 20 Mei 2022, Kelompok Keahlian Astronomi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung mengadakan kolokium dengan narasumber Dr. Kiki Vierdayanti. Beliau menjelaskan mengenai proyek penelitiannya yang berjudul “Penelitian Rintisan Blazar sebagai Objek Kajian Astrofisika Energi Tinggi Multi Panjang Gelombang”. Selain Dr. Kiki, penelitian tersebut juga dikerjakan oleh tim yang terdiri atas Siti Fatima, Putri Mutmainah KA, Tiara Andamari S, dan Tegas Gagas Impian PN yang ketiganya merupakan lulusan sarjana Program Studi Astronomi ITB dan saat ini sedang menjalani program magister. Kolokium ini dilaksanakan secara daring melalui platform Zoom Meeting.

Latar belakang perintisan topik ini bermula dari pengembangan topik penelitian astronomi energi tinggi di KK Astronomi ITB. Cakupan terkait astronomi energi tinggi cukup luas, tetapi Dr. Kiki lebih mendalami tentang fenomena yang melibatkan lubang hitam dan proses akresi. Latar belakang lainnya adalah karena mempertimbangkan adanya perkembangan fasilitas astronomi yaitu adanya observatorium nasional sehingga perlu penelitian yang dapat memanfaatkan fasilitas tersebut, peluang potensi kerja sama dengan penelitian lain khususnya di luar negeri, pengembangan topik penelitian multi panjang gelombang (multi kurir), serta peluang keterlibatan mahasiswa dan alumni dalam penelitian. Dengan berbagai pertimbangan tersebut, akhirnya blazar dipilih sebagai objek penelitian ini.

Blazar adalah salah satu subkelas dari AGN (Active Galactic Nuclei). Studi tentang AGN sudah cukup panjang dan telah diketahui jika AGN memiliki kelas objek yang sangat beragam. Keragaman karakteristik pengamatan AGN secara umum dapat dijelaskan dengan efek orientasi terhadap pengamat. AGN memiliki komponen yang terdiri atas supermassive black hole dengan piringan akresi, korona, BLR, NLR, torus, dan bisa juga terdapat jet relativistik. AGN yang memancarkan jet relativistik inilah yang dikenal dengan sebutan blazar. Jet relativistik tersebut dipancarkan dengan orientasi yang kurang lebih sejajar dengan arah pandang pengamat.

Blazar dikelompokkan menjadi dua subkelas berdasarkan fitur garis yang dimilikinya, yaitu BL Lac dan FSRQ. BL Lac memiliki garis emisi yang sangat redup, memiliki aliran akresi yang inefficient, dan spektrum yang dihasilkan berupa radiasi non thermal. Sedangkan FSRQ memiliki garis emisi yang kuat dan lebar, memiliki aliran akresi yang lebih efficient dan menghasilkan spektrum radiasi termal. Blazar memiliki karakteristik pengamatan yang cukup menarik yang disebut dengan blazar sequence yang pertama kali diusulkan oleh Fossati dkk. (1998) menggunakan data multi panjang gelombang dari 126 blazar. Penelitian tersebut direvisi oleh Ghisellini dkk. (2017) dan keduanya sama-sama mendapatkan hasil berupa tren pergeseran frekuensi puncak dan puncak Compton seiring meningkatnya luminositas. Namun, Ghisellini menemukan jika kedua subkelas menghasilkan tren yang berbeda. Seiring dengan peningkatan luminositas, pada FSRQ tidak ada pergeseran frekuensi puncak sedangkan pada BL Lac tidak ditemukan peningkatan puncak Compton.

Objek yang dipilih pada penelitian ini adalah Blazar BL Lac OJ 287. Objek ini cukup populer karena pada tahun 2017 – 2020 mengalami peningkatan kecerlangan yang semi periodik hingga objek ini dikenal sebagai kandidat kuat supermassive binary black hole (SMBBH). Ide keberadaan SMBBH pada OJ 287 pertama kali diusulkan oleh Silanpaa dkk. (1988) yang menemukan adanya peningkatan kecerlangan signifikan yang berulang dengan interval 11,65 tahun. Ia menjelaskan peningkatan kecerlangan tersebut dengan gangguan tidal oleh SMBH sekunder yang mengorbit SMBH primer. Pengamatan dan penelitian terhadap objek tersebut semakin digencarkan setelah ditemukannya peningkatan kecerlangan yang memiliki puncak ganda. Dengan memodifikasi dan memperbaiki beberapa parameter, Lehto dan Valtonen (1998) menemukan jika struktur puncak ganda lebih mudah dijelaskan jika orbit SMBH sekunder menembus piringan akresi SMBH primer sebanyak dua kali dalam orbitnya.

Penelitian ini memanfaatkan data pengamatan Swift UVOT – XRT pada periode tahun 2005 – 2017. Data XRT 2005 – 2016 menunjukkan bahwa fluks maksimum sinar-X tidak bertepatan dengan waktu terjadinya outburst optik. Spektrum kontinu sinar-X yang dimodelkan dengan model sederhana power law menunjukkan peningkatan nilai indeks foton seiring dengan meningkatnya fluks. Sedangkan data UVOT menunjukkan adanya peningkatan kecerlangan yang lebih besar pada Oktober 2016 hingga Januari 2017. Peningkatan fluks pada rentang waktu 2016-2017 ini juga diikuti dengan peningkatan fluks pada sinar X. Spektrum sinar-X yang mencapai keadaan dengan nilai indeks foton yang sangat curam pada 2016 – 2017 memperkuat dugaan perbedaan karakteristik antara puncak pertama dan puncak kedua.

OJ 287 slides presentations

Setelah mendapatkan data optik, UV, dan sinar-X, penelitian ini juga mencoba untuk membangun spectral energy distribution (SED) dengan tujuan mereplikasi SED yang dihasilkan oleh Valtonen, Ciprini, dan Lehto. SED yang dihasilkan ternyata memiliki kesesuaian dengan data outburst 2000-2010 yang pada rentang sinar X diamati dengan menggunakan XMM-Newton. Penelitian ini juga mencoba mengolah data FERMI LAT pada periode 2008-2017. Hasilnya terdapat peningkatan kecerlangan teramati pada panjang gelombang optik, UV, dan X-Ray pada tahun 2016-2017, tetapi pada panjang gelombang sinar gamma justru tidak diamati adanya perubahan fluks yang berarti. Sedangkan perubahan bentuk spektrum hanya teramati secara jelas pada rentang sinar-X. Dr. Kiki juga menjelaskan adanya proyek Multiwavelength Observation and Modelling of OJ 287 (MOMO) yang mempelajari pengamatan dengan rentang panjang gelombang yang cukup lebar, proyek tersebut menemukan jika peristiwa puncak pertama dan kedua terjadi pada saat yang bertepatan baik pada panjang gelombang optik, UV, dan sinar-X.

Saat ini, penelitian yang sedang berjalan sedang mencoba memanfaatkan data SWIFT dengan data blazar berasal dari katalog data FERMI 4FGL – DR2, selanjutnya melakukan filter RA dan deklinasi yang sesuai untuk pengamatan yang ada di Indonesia agar terdapat peluang untuk dikembangkan dengan pengamatan optik,filter durasi pengamatan, filter fluks, serta mencari irisan data dengan data pengamatan SWIFT. Kemudian, akan dilakukan pengumpulan informasi redshift dan fluks pada berbagai panjang gelombang dengan saat ini hanya diprioritaskan untuk 16 blazar dengan frekuensi pengamatan tertinggi pada SWIFT. [Beta Miftahul Falah]