Gambar Hubble dari sampel 20 quasar terdekat. Kredit gambar: NASA / ESA / ESO Klik untuk memperbesar
Deteksi lubang hitam super-masif tanpa galaksi 'host' besar adalah hasil yang mengejutkan dari studi besar Hubble dan VLT tentang quasar.
Ini adalah penemuan pertama yang meyakinkan dari objek semacam itu. Satu penjelasan yang menarik adalah bahwa galaksi inang mungkin dibuat hampir secara eksklusif dari 'materi gelap'.
Sebuah tim astronom Eropa telah menggunakan dua dari fasilitas astronomi paling kuat yang tersedia, yaitu NASA / ESA Hubble Space Telescope dan ESO Very Large Telescope (VLT) di Cerro Paranal, untuk menemukan quasar yang cerah tanpa galaksi host yang besar.
Quasar adalah sumber yang kuat dan biasanya sangat jauh dari sejumlah besar radiasi. Mereka umumnya dikaitkan dengan galaksi yang mengandung lubang hitam pusat aktif.
Tim melakukan studi terperinci terhadap 20 quasar yang relatif dekat. Untuk 19 dari mereka, mereka menemukan, seperti yang diharapkan, bahwa lubang hitam super-masif ini dikelilingi oleh galaksi inang. Tetapi ketika mereka mempelajari quasar terang HE0450-2958, yang terletak sekitar 5.000 juta tahun cahaya, mereka tidak dapat menemukan bukti adanya galaksi inang.
Para astronom menyarankan bahwa ini mungkin mengindikasikan kasus tabrakan langka antara galaksi spiral yang tampaknya normal dan objek 'eksotis' yang menyimpan lubang hitam yang sangat besar.
Dengan massa yang ratusan juta kali lebih besar dari Matahari, lubang hitam super-masif biasanya ditemukan di pusat galaksi paling masif, termasuk Bima Sakti kita. Lubang hitam ini kadang-kadang secara dramatis memanifestasikan diri mereka dengan melahap materi yang mereka telan secara gravitasi dari lingkungan mereka.
Pengumpanan terbaik dari objek-objek ini bersinar sebagai 'quasar' (singkatan dari 'quasi-stellar object' karena mereka awalnya dianggap sebagai bintang).
Dekade pengamatan terakhir, sebagian besar dengan teleskop Hubble, telah menunjukkan bahwa quasar biasanya terkait dengan galaksi inang yang sangat besar. Namun, mengamati galaksi tuan rumah quasar adalah pekerjaan yang menantang karena quasar benar-benar mengalahkan tuan rumah dan menutupi struktur yang mendasari galaksi.
Untuk mengatasi masalah ini, para astronom menyusun strategi baru dan sangat efisien. Menggabungkan gambar ultra-tajam Hubble dan spektroskopi dari ESO's VLT, mereka mengamati sampel mereka dari 20 quasar pada saat yang sama sebagai bintang referensi. Bintang ini berfungsi sebagai sumber cahaya referensi yang digunakan untuk memisahkan cahaya quasar dari kemungkinan cahaya dari galaksi yang mendasarinya.
Meskipun teknik-teknik inovatif yang digunakan, galaksi host tidak terlihat di sekitar HE0450-2958. Ini berarti bahwa jika ada galaksi inang, ia harus setidaknya enam kali lebih redup daripada galaksi inang tipikal, atau memiliki radius lebih kecil dari sekitar 300 tahun cahaya, yaitu 20 hingga 170 kali lebih kecil dari galaksi inang khas (yang biasanya memiliki jari-jari). mulai dari sekitar 6000 hingga 50.000 tahun cahaya).
"Dengan kombinasi Hubble dan VLT yang kuat, kami yakin bahwa kami dapat mendeteksi galaksi inang yang normal," kata Pierre Magain dari Universit? de Li? ge, Belgia.
Namun para astronom mendeteksi awan gas yang lebih kecil dan menarik sekitar 2500 tahun cahaya selebar dekat quasar, yang mereka sebut 'gumpalan'. Pengamatan VLT menunjukkan awan ini menjadi bersinar karena dipenuhi oleh radiasi intens yang berasal dari quasar, dan bukan dari bintang di dalam awan. Kemungkinan besar, itu adalah gas dari awan ini yang memberi makan lubang hitam super-masif, sehingga memungkinkannya menjadi quasar.
"Tidak adanya galaksi host yang besar, dikombinasikan dengan keberadaan gumpalan dan galaksi pembentuk bintang, membuat kita percaya bahwa kita telah menemukan quasar yang benar-benar eksotis," kata Pastor Courbin dari Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Swiss.
"Ada sedikit keraguan bahwa peningkatan pembentukan bintang di galaksi pendamping dan quasar itu sendiri telah dinyalakan oleh tabrakan yang pasti terjadi sekitar 100 juta tahun yang lalu. Apa yang terjadi pada tuan rumah quasar masih belum diketahui. "
HE0450-2958 adalah kasus yang menantang. Para astronom mengajukan beberapa kemungkinan penjelasan. Apakah galaksi inang telah benar-benar terganggu akibat tabrakan? Apakah lubang hitam terisolasi menangkap gas saat melintasi piringan galaksi spiral? Ini akan membutuhkan kondisi yang sangat khusus dan mungkin tidak akan menyebabkan gangguan yang luar biasa pada galaksi tetangga seperti yang diamati. Studi selanjutnya diharapkan akan mengklarifikasi situasi.
Hipotesis lain yang menarik adalah bahwa galaksi yang menyimpan lubang hitam hampir secara eksklusif terbuat dari 'materi gelap'. Bisa jadi apa yang diamati adalah fase normal dalam pembentukan galaksi masif, yang dalam hal ini telah terjadi beberapa 1.000 juta tahun lebih lambat daripada di sebagian besar lainnya.
Sumber Asli: ESA Portal
