Gambar Hubble Space Telescope dari J1148 + 5251. Windhorst, Universitas Negeri Arizona
Quasar telah menjadi suar terbaik dan paling mudah diamati bagi para astronom untuk menyelidiki Alam semesta yang jauh, dan salah satu quasar yang paling jauh dan paling terang memberikan sedikit kejutan. Para astronom mempelajari galaksi jauh, dijuluki J1148 + 5251 dan yang berisi quasar cerah, hanya melihat quasar dan bukan galaksi inang itu sendiri. Telah dipikirkan bahwa quasar telah memakan beberapa bintang setiap tahun untuk menambah ukurannya menjadi tiga miliar massa matahari hanya dalam beberapa ratus juta tahun. Tapi di mana semua bintang itu?
Kemungkinan besar, quasar tidak melakukan kegilaan makan dan memakan semua yang terlihat! Tapi mungkin makan diam-diam. Pandangan inframerah dekat dengan Wide Field Camera 3 milik Teleskop Hubble hanya memberikan petunjuk tentang apa yang mungkin terjadi: galaksi itu sangat tertutup debu sehingga tidak ada cahaya bintang yang bisa dilihat; hanya quasar yang cerah dan menggelegar yang bersinar. Berapa banyak bintang yang dimakan quasar ini sekarang tidak pasti, karena pembantaian berlangsung secara rahasia.
Sementara sebagian besar galaksi awal hampir tidak mengandung debu - alam semesta awal bebas debu sampai generasi pertama bintang mulai membuat debu melalui fusi nuklir - pengamatan submillimeter sebelumnya menunjukkan galaksi ini menampung sejumlah besar debu, sehingga agak menjadi misteri juga .
Jadi bagaimana ini bisa terjadi?
Kesan seniman tentang salah satu quasar paling jauh, tertua, dan paling terang yang pernah ada tersembunyi di balik debu. Debu juga menyembunyikan pemandangan galaksi bintang yang mendasari tempat quasar tertanam. (Kredit: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
“Jika Anda ingin menyembunyikan bintang-bintang dengan debu, Anda harus membuat banyak bintang masif berumur pendek sebelumnya yang kehilangan massa di akhir masa hidupnya. Anda perlu melakukan ini dengan sangat cepat, sehingga supernova dan saluran kehilangan massa bintang lainnya dapat mengisi lingkungan dengan debu dengan sangat cepat, ”kata Rogier Windhorst dari Arizona State University (ASU), Tempe, Ariz.
"Anda juga harus membentuknya di seluruh galaksi untuk menyebarkan debu ke seluruh galaksi," tambah Matt Mechtley, juga dari ASU.
Quasar ini pertama kali diidentifikasi dalam Sloan Digital Sky Survey (SDSS) dan pengamatan submillimeter tindak lanjut menunjukkan debu yang signifikan tetapi tidak bagaimana dan di mana ia didistribusikan.
Windhorst dan timnya menggunakan Hubble dengan sangat hati-hati mengurangi cahaya dari gambar quasar dan mencari cahaya bintang-bintang di sekitarnya. Mereka melakukan ini dengan melihat cahaya bintang referensi di langit dekat quasar dan menggunakannya sebagai templat untuk menghilangkan cahaya quasar dari gambar. Setelah quasar dihapus, tidak ada cahaya bintang yang mendasarinya yang terdeteksi. Bintang-bintang galaksi yang mendasarinya dapat dengan mudah dideteksi, seandainya mereka ada dan relatif tidak tertutup oleh debu di setidaknya beberapa lokasi.
"Sungguh luar biasa bahwa Hubble tidak menemukan salah satu galaksi yang mendasarinya," kata Windhorst. “Galaksi yang mendasarinya di mana-mana jauh lebih redup daripada yang diperkirakan, dan karenanya harus berada di lingkungan yang sangat berdebu. Ini adalah salah satu kebakaran hutan yang paling menderu di jagat raya. Ini menciptakan banyak asap sehingga Anda tidak melihat cahaya bintang, di mana pun. Api hutan lengkap, bukan pohon yang selamat. ”
Karena kita tidak melihat bintang-bintang, kita dapat mengesampingkan bahwa galaksi yang menampung quasar ini adalah galaksi normal, "kata Mechtley. "Itu adalah salah satu galaksi paling berdebu di alam semesta, dan debu tersebar luas sehingga tidak ada satu pun rumpun bintang yang mengintip. Kami sangat dekat dengan deteksi yang masuk akal, dalam arti bahwa jika kami pergi faktor dua lebih dalam kita mungkin telah mendeteksi beberapa cahaya dari bintang mudanya, bahkan di galaksi berdebu seperti itu. "
Hasil ini diterbitkan dalam edisi 10 September dari Astrophysical Journal Letters di makalah tim.
Satu-satunya cara untuk sampai ke dasar misteri ini, kata Windhorst, adalah menunggu Teleskop Luar Angkasa James Webb diluncurkan dan daring.
"Teleskop Webb dirancang untuk membuat deteksi yang pasti tentang ini," katanya. "Kami akan mendapatkan deteksi bintang yang solid dengan sensitivitas Webb yang lebih baik terhadap panjang gelombang cahaya yang lebih lama, yang akan lebih baik menyelidiki daerah berdebu di galaksi-galaksi muda ini."
Teleskop Webb juga akan memiliki sensitivitas inframerah untuk mengintip hingga 200 juta tahun setelah Big Bang. Jika galaksi mulai membentuk bintang di zaman awal ini, Webb dirancang dan dibangun untuk mendeteksinya.
Jadi hanya saat itulah sifat sejati - dan potensi pembantaian - dari sistem ini terungkap.
Baca kertas tim.
Sumber: NASA
