DAFTAR PUSTAKA
Bradt, H., 2008, Astrophysical Processes, 1st edition, Cambridge University Press. Colgate, S.A., dan White, R.H., 1965, The Hydrodynamic Behaviour of Supernovae Explosions, ApJ, 143, 626. Galama, T.J., Vreeswijk, P.M., dan van Paradijs, J., 1998, Discovery of the Peculiar Supernova 1998bw in the Error Box of GRB980425, Nature. Iwamoto, K., Mazzali, P.A., dan Nomoto, K., 1998, A Hypernova Model for SN 1998bw Associated with Gamma-ray Burst of 25 April 1998, Nature. Klebesadel, R.W., Strong, B.I., dan Olson, R.A., 1973, Astrophysical Processes, 1st edition, ApJ, 182, 85. Mazzali, P.A., Deng, J., dan Tominaga, N., 2003, The Type Ic Hypernova SN 2003dh/GRB030329, ApJ, 599, 95. Nomoto, K., Maeda, K., dan Mazzali P.A., 2003, Hypernova and Other Blackhole Forming Supernovae, ApSS. Paczynski, B., 1998, Gamma-Ray Burst as Hypernovae, ApJ, 428, 783. Padmanabhan, T., 2001, Theoretical Astrophysics Volume II: Stars and Stellar Systems, Cambridge University Press. Piran, T., 2005, The Physics of Gamma-Ray Burst, RvMP, 76, 1143. . Rees M.J., dan Meszaros P., 1992, Relativistic Fireballs: Energy Conversion and Time Scales, MNRAS, 248, 41. van Putten M.H.P.M., 2005, Gravitational Radioation Luminous Black Hole and Gamma-Ray Burst Supernovae, Cambridge University Press. Weekes, T.C., 2003, Very High Energy Gamma-Ray Astronomy, IOP. Woosley S., 1992, Gamma-Ray Burst From Stellar Mass Accretion Disks Around Blackholes, ApJ, 405, 273.
32
LAMPIRAN
33
Lampiran A
Detektor Sinar-Gamma
V.2.1
Sintilator
Sintilator sinar-gamma bekerja melalui interaksi foton sinar-gamma dengan material sintilator (umumnya berupa kristal). Interaksi ini akan menghasilkan cahaya berenergi rendah (biasanya dalam sinar tampak) yang kemudian ditangkap oleh tabung multiplier. Untuk membentuk citra dengan sintilator maka digunakanlah bukaan terkode (coded mask ), cara lain adalah dengan membuat konfigurasi Compton Scattering. Sintilator telah digunakan untuk CGRO, HEAO-1 dan RXTE untuk pendeteksian sinar-X/sinar-gamma energi rendah.
V.2.2
Detektor Solid State
Detektor solid state biasanya dibuat dari material semikonduktor germanium atau cadmium-zinc-telluride (CdZnTe, atau CZT). Sinar-gamma yang datang akan menyebabkan ionisasi fotoelektrik pada material (sinar-gamma menyebabkan elektron terlempar dari posisinya), sehingga arus listrik akan terbentuk. Seperti layaknya sintilator, sebuah bukaan terkode (coded mask ) atau konfigurasi Compton Scattering harus digunakan untuk memanfaatkan solid state sebagai pencitra. Misi INTEGRAL merupakan salahsatu misi yang akan menggunakan detektor jenis solid state.
34
Gambar V.1: Mekanisme kerja detektor sintilasi dengan cara menyerap sebagian energi sinar-gamma kemudian dikonversi menjadi cahaya tampak yang dideteksi oleh tabung multiplier. (http://imagine.gsfc.nasa.gov/)
V.2.3
Detektor Compton Scattering
Compton Scattering terjadi ketika foton berinteraksi dengan elektron, foton terlepas pada energi yang lebih rendah sementara elektron bertambah energinya. Energi dari foton yang terlontar dan sudut yang dibentuk oleh elektron akan menentukan energi dan arah kedatangan foton semula. Sebuah detektor Compton Scattering terdiri dari dua tingkatan. Kedua tingkatan disusun dari material sintilator. Sinar-gamma yang datang akan meng-Compton-scatter -kan elektron di tingkatan teratas.
Foton yang ter-
hambur akan merambat ke tingkatan bawah dimana foton akan terabsorbsi. Tabung foto multiplier akan memantau titik interaksi pada kedua tingkatan beserta energi yang terlibat sehingga arah kedatangan foton sinar-gamma beserta energinya dapat ditentukan. Teleskop yang menggunakan detektor Compton Scattering ini adalah CGRO.
35
Gambar V.2: Detektor Compton Scattering sebagaimana yang digunakan oleh COMPTEL. Terdapat dua lapisan, lapisan paling atas berfungsi merekam energi sinargamma yang datang, lapisan bawah berfungsi menangkap foton sinar tampak yang dihasilkan dari interaksi lapisan atas dan merekam informasinya. (http://imagine.gsfc.nasa.gov/)
36
Gambar V.3: Detektor produksi pasangan menggunakan banyak lapisan yang masingmasing lapisan tersebut akan menjejak lintasan pasangan elektron-positron yang dihasilkan oleh interaksi sinar-gamma energi tinggi dengan material. (http://imagine.gsfc.nasa.gov/)
V.2.4
Detektor Produksi Pasangan
Pada energi >30 MeV, interaksi dominan yang terjadi pada foton sinar-gamma adalah proses produksi pasangan. Mekanisme produksi pasangan adalah foton berenergi tinggi berinteraksi dengan: foton energi tinggi lain, materi berenergi tinggi, atau medan magnetik, menghasilkan pasangan elektron-positron. Detektor produksi pasangan tersusun atas lapisan-lapisan material pengonversi (umumnya material dengan nilai atom tinggi seperti timbal) yang diselingi material penjejak. Sinar-gamma yang datang akan berinteraksi dengan salah satu lapisan pengonversi dan menghasilkan pasangan. Penjejak, biasanya daerah berisi gas, menjadi terionisasi ketika pasangan tersebut melintas padanya, meninggalkan jejak percikan. Dengan merekam jejak pada penjejak maka akan didapatkan gambaran tiga dimensi pasangan tersebut ketika mer-
37
ambat melewati kamar-kamar. Jalur pasangan pada penjejak memungkinkan untuk diindentifikasi arah kedatangan foton, dan energi elektron dan positron dapat digunakan untuk menentukan energi foton yang datang. Teleskop EGRET pada CGRO menggunakan teknologi ini. Misi GLAST juga memanfaatkan produksi pasangan dalam kegiatan pengamatannya.
V.2.5
Detektor Cherenkov
Salah satu tantangan terbesar dalam astronomi energi ultra-tinggi adalah fakta mengenai atmosfer Bumi yang menyerap sinar-X dan sinar-gamma yang datang. Pada astronomi energi ultra-tinggi kita akan menggunakan atmosfer sebagai detektor. Seperti yang sering kita dengar bahwa kecepatan cahaya adalah 3 × 108 m/s. Pada kenyataannya kecepatan tersebut adalah kecepatan pada vakum. Jika cahaya merambat pada materi maka kecepatannya akan lebih rendah dari kecepatan cahaya pada vakum. Ketika sinar-gamma energi ultra-tinggi berinteraksi dengan atmosfer akan tercipta air shower (sinar-gamma memproduksi pasangan partikel yang berinteraksi dengan partikel lain di atmosfer dan menghasilkan lebih banyak partikel, inilah yang kemudian dikenal sebagai air shower ). Partikel pada pancuran udara ini bergerak dengan kecepatan melebihi kecepatan cahaya seharusnya di udara. Ketika sesuatu bergerak melebihi kecepatan lokal cahaya maka sesuatu tersebut akan menghasilkan apa yang dikenal sebagai radiasi Cherenkov. Pada kasus air shower , radiasi Cherenkov berada pada bentuk pancake cahaya kebiru-biruan dengan diameter sekitar 200 meter. Pengamatan cahaya seperti ini membutuhkan malam gelap tanpa cahaya bulan.
38
Gambar V.4: Foton energi ultra-tinggi akan mengalami interaksi dengan atmosfer yang menghasilkan partikel baru yang kurang energetik dalam bentuk air shower. Dengan mendeteksi arah kedatangan beserta energi dari partikel yang kurang energetik ini dapat dirunut energi awal dari foton energi ultra-tinggi yang masuk ke atmosfer. (http://imagine.gsfc.nasa.gov/)
39
