Pusat galaksi Bima Sakti kita. klik untuk memperbesar
Para astronom sedang mempelajari "galaksi inframerah bercahaya" di dekatnya untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang seperti apa galaksi yang sangat jauh itu. Beberapa galaksi ini berukuran 1/50 ukuran Bima Sakti (2000 tahun cahaya), tetapi mereka memiliki jumlah gas yang sama. Gas yang padat ini menyebabkan pembentukan bintang yang hampir konstan, dan memberi makan lubang hitam supermasif. Ini mungkin apa yang tampak seperti alam semesta awal.
Jika Anda tidak dapat melakukan perjalanan ke pasir Pantai Waikiki yang indah, Anda selalu dapat melakukan hal terbaik berikutnya dan mengunjungi pantai setempat. Kedua “hot spot” akan mendapatkan banyak sinar matahari.
Para astronom menggunakan taktik tamasya yang serupa, mempelajari galaksi ekstrem terdekat yang dikenal sebagai "galaksi inframerah bercahaya" untuk mempelajari rekan-rekan mereka yang jauh di jagat raya awal. Astronom Christine Wilson (Smithsonian Astrophysical Observatory / McMaster University) dan rekan-rekannya telah menemukan beberapa kesamaan mengejutkan antara galaksi-galaksi ekstrem ini dan sepupu-sepupu duniawi mereka seperti Bima Sakti.
"Galaksi-galaksi ini tidak biasa dalam beberapa hal, tetapi secara mengejutkan normal pada yang lain," kata Wilson. "Mereka seperti sequoia raksasa - mereka terlihat spektakuler, tetapi mereka tumbuh dari tanah yang sama seperti semak dasar Anda."
Wilson mempresentasikan temuan timnya hari ini dalam konferensi pers di pertemuan ke-208 American Astronomical Society.
Galaksi inframerah bercahaya dan ultraluminous adalah kepulauan bintang dan debu yang memancarkan sebagian besar (90-99 persen) cahayanya pada panjang gelombang inframerah panjang. Semua contoh yang diketahui menunjukkan bukti untuk interaksi galaksi dan merger yang menggerakkan mereka. Gas dan debu berjatuhan di pusat galaksi-galaksi ini, memicu ledakan formasi bintang yang luar biasa atau memberi makan lubang hitam tengah raksasa.
"Semua aksi di galaksi ini terjadi di pusatnya," kata Wilson.
Interaksi serupa jauh lebih umum di alam semesta awal ketika galaksi lebih dekat bersama. Pengamatan telah mendeteksi banyak contoh galaksi ekstrim pada jarak 8 hingga 10 miliar tahun cahaya. Pada jarak yang sangat jauh itu, studi terperinci sulit dilakukan dengan instrumen saat ini, karenanya minat para astronom terhadap rekan-rekan terdekat mereka.
Untuk menyelidiki "titik-titik panas" galaksi ini, Wilson dan rekan-rekannya menggunakan Array Submillimeter Smithsonian. Resolusi spasial yang tinggi dari Array sangat penting untuk penelitian ini, memungkinkan tim untuk menyelidiki pusat galaksi di mana sebagian besar pembentukan bintang sedang terjadi.
"Beberapa galaksi ini memiliki gas sebanyak Bimasakti menjejalkan ke wilayah yang hanya 2.000 tahun cahaya - seperlimapuluh (1/50) ukuran Galaksi kita," jelas Wilson.
Sekitar tiga perempat waktu itu, kekuatan gas meledak dari formasi bintang. Dalam kasus lain, gas memberi makan lubang hitam raksasa. Apa pun itu, banyak energi yang dipompa keluar dalam inframerah.
Wilson dan rekan-rekannya menentukan jumlah total gas dan debu dalam masing-masing dari lima galaksi paling bercahaya yang mereka pelajari. Mereka membagi dua angka untuk menghitung rasio gas-ke-debu.
Galaksi seperti Bima Sakti biasanya mengandung gas sekitar 100 kali lebih banyak daripada debu. Anehnya, galaksi inframerah ekstrim menunjukkan nilai yang sama.
"Mengingat lingkungan mereka yang tidak biasa, saya tidak yakin saya akan mengharapkan untuk melihat rasio gas terhadap debu yang normal," kata Wilson. "Fakta bahwa kita MELAKUKAN nilai normal menunjukkan tidak hanya bahwa perhitungan massa kita benar, tetapi juga bahwa galaksi-galaksi ini lebih seperti galaksi kita daripada yang kita duga."
Galaksi inframerah bercahaya juga menunjukkan beberapa perbedaan menarik dari sepupu mereka di alam semesta awal. Misalnya, galaksi jauh biasanya 10 kali lebih terang dalam emisi molekuler, yang menunjukkan bahwa mereka mengandung lebih banyak gas. Gas itu juga cenderung bergerak lebih cepat, memberikan bukti bahwa galaksi lebih besar. Yang paling menarik, galaksi-galaksi jauh yang jauh nampak memiliki ukuran yang lebih besar, yang menunjukkan bahwa kepadatan gas mungkin sebenarnya lebih rendah di galaksi-galaksi yang jauh ini meskipun jumlah total gasnya lebih besar.
Karya masa depan oleh Wilson dan timnya akan fokus pada penentuan bagaimana sifat galaksi berubah ketika interaksi dan merger berlangsung seiring waktu.
Berkantor pusat di Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) adalah kolaborasi bersama antara Smithsonian Astrophysical Observatory dan Harvard College Observatory. Para ilmuwan CFA, diorganisasikan ke dalam enam divisi penelitian, mempelajari asal usul, evolusi, dan nasib akhir alam semesta.
Sumber Asli: Siaran Berita CFA
