Sebuah tim astronom internasional telah memperoleh pandangan terbaik tentang dua galaksi yang bertabrakan ketika alam semesta baru setengah umurnya.
Tim ini sangat bergantung pada teleskop berbasis luar angkasa dan darat, termasuk Teleskop Luar Angkasa Hubble, Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), Observatorium Keck, dan Karl Jansky Very Large Array (VLA). Tetapi aset terbesar adalah peluang penyelarasan kosmik.
"Sementara para astronom sering dibatasi oleh kekuatan teleskop mereka, dalam beberapa kasus kemampuan kita untuk melihat detail sangat didorong oleh lensa alami yang diciptakan oleh alam semesta," kata penulis utama Hugo Messias dari Universidad de Concepción di Chili dan Centro de Astronomia dan Astrofísica da Universidade de Lisboa di Portugal.
Penjajaran kosmik yang langka seperti itu memainkan trik-trik visual, di mana lensa yang mengintervensi (baik itu galaksi atau kluster galaksi) tampak menekuk dan bahkan memperbesar cahaya yang jauh. Efek ini, yang disebut pelensaan gravitasi, memungkinkan para astronom mempelajari objek yang tidak akan terlihat sebaliknya dan secara langsung membandingkan galaksi lokal dengan galaksi yang jauh lebih jauh, terlihat ketika alam semesta secara signifikan lebih muda.
Objek yang jauh dalam pertanyaan, dijuluki H-ATLAS J142935.3-002836, awalnya terlihat dalam Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey (H-ATLAS). Meskipun sangat redup dalam gambar cahaya tampak, itu adalah salah satu objek lensa gravitasi paling terang di rezim inframerah-jauh yang ditemukan sejauh ini.
Gambar Hubble dan Keck mengungkapkan bahwa galaksi latar depan adalah galaksi spiral, terlihat tepi-on. Meskipun awan debu galaksi yang besar mengaburkan bagian dari cahaya latar belakang, baik ALMA dan VLA dapat mengamati langit pada panjang gelombang yang lebih panjang, yang tidak terpengaruh oleh debu.
Menggunakan data gabungan, tim menemukan bahwa sistem latar belakang sebenarnya adalah tabrakan yang sedang berlangsung antara dua galaksi.
Pertama, tim memperhatikan bahwa kedua galaksi ini menyerupai sistem yang lebih dekat: galaksi Antena, dua galaksi yang telah menghabiskan beberapa ratus juta tahun terakhir dalam pelukan berputar saat mereka bergabung bersama. Kesamaan itu menunjukkan tabrakan, tetapi ALMA - dengan sensitivitas tinggi dan resolusi spasial - dapat memverifikasinya.
ALMA memiliki kemampuan unik untuk mendeteksi emisi dari karbon monoksida, berbeda dengan teleskop lain, yang mungkin hanya dapat menyelidiki penyerapan di sepanjang garis pandang. Ini memungkinkan para astronom mengukur kecepatan gas di objek yang lebih jauh. Dengan informasi ini, mereka dapat menunjukkan bahwa galaksi lensa memang merupakan tabrakan galaksi yang sedang berlangsung.
Tabrakan seperti itu secara alami meningkatkan pembentukan bintang. Setiap gas di dalam galaksi akan merasakan angin sakal, sama seperti pelari merasakan angin bahkan pada hari yang paling tenang, dan menjadi cukup padat untuk memicu pembentukan bintang. Benar saja, ALMA menunjukkan bahwa kedua galaksi membentuk ratusan bintang baru setiap tahun.
"ALMA memungkinkan kami untuk memecahkan teka-teki ini karena memberi kami informasi tentang kecepatan gas di galaksi, yang memungkinkan untuk memisahkan berbagai komponen, mengungkapkan tanda tangan klasik dari penggabungan galaksi," kata Direktur Sains dan penulis pendamping ESO. studi baru, Rob Ivison. "Penelitian yang indah ini menangkap merger galaksi yang diberikan dengan tangan merah karena memicu ledakan ekstrim."
Temuan ini telah diterbitkan dalam edisi 26 Agustus dari Astronomi & Astrofisika dan tersedia online.
