Penggabungan galaksi tidak terlalu jarang, tetapi mereka adalah peristiwa penting. Bukan hanya untuk galaksi-galaksi yang terlibat, tetapi juga bagi para ilmuwan yang mencoba mengumpulkan bagaimana galaksi berevolusi. Sekarang, para astronom yang menggunakan ALMA telah menemukan contoh paling awal untuk menggabungkan galaksi.
Pasangan galaksi penggabung yang dimaksud disebut B14-65666, nama yang sulit digunakan, tetapi bermanfaat secara ilmiah. (Untuk saat ini kami akan menyebutnya sebagai "objek.") Objek tersebut berjarak 13 miliar tahun cahaya, di konstelasi Sextans. Itu berarti bahwa cahaya yang kita lihat sekarang meninggalkan objek 13 miliar tahun yang lalu, tak lama setelah permulaan Semesta.
Ini bukan pertama kalinya objek ini terlihat. Sebelumnya, Hubble melihat objek ini, tetapi Hubble tampak sebagai dua objek terpisah, mungkin gugus bintang. Tetapi tim yang menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), mungkin teleskop radio paling sensitif di dunia, telah menunjukkan bahwa objek tersebut sebenarnya adalah dua galaksi yang bergabung 13 miliar tahun yang lalu.
Hasil pengamatan baru ini diterbitkan dalam Publikasi Masyarakat Astronomi Jepang pada 18 Juni 2019. Nama makalah ini adalah "Naga Tiga Besar": az = 7,15 Lyman Break Galaxy Terdeteksi dalam [OIII] 88 um, [CII ] 158 um, dan Dust Continuum dengan ALMA. " Penulis utama penelitian ini adalah Takuya Hashimoto dari Universitas Waseda, Jepang.
Ketika Hubble melihat objek, itu terbatas pada spektrum ultraviolet. Dengan pembatasan itu, objek itu tampak seperti dua gugus bintang, satu di timur laut dan satu lagi di barat daya. Tetapi ketika Hashimoto dan timnya menggunakan kekuatan Alma untuk mempelajari objek tersebut, mereka melihat sesuatu yang lain: sidik jari dari unsur-unsur kimia.
ALMA mampu melihat emisi gelombang radio dari karbon, oksigen, dan debu di objek. Deteksi ketiga sinyal tersebut adalah kunci untuk membuka kunci sifat objek.
Analisis menunjukkan bahwa objek itu memang memiliki dua bagian, sama seperti Hubble saw. Tetapi sinyal dari karbon, oksigen, dan debu menambahkan lapisan informasi pada objek, terima kasih kepada ALMA. Ini menunjukkan bahwa meskipun kedua gumpalan itu berbeda, mereka membentuk satu sistem. Setiap gumpalan bergerak dengan kecepatan yang berbeda, yang menunjukkan bahwa mereka adalah dua galaksi yang bergabung.
"Dengan data yang kaya dari ALMA dan HST, dikombinasikan dengan analisis data lanjutan, kita bisa menyatukan potongan-potongan itu untuk menunjukkan bahwa B14-65666 adalah sepasang galaksi yang bergabung di era awal Semesta," jelas Hashimoto dalam siaran pers. "Deteksi gelombang radio dari tiga komponen dalam objek yang jauh menunjukkan kemampuan ALMA yang tinggi untuk menyelidiki Semesta yang jauh."
Menurut penelitian, objek tersebut sekarang adalah contoh paling awal dari merger galaksi. Para peneliti juga memperkirakan massa bintang total B14-65666 kurang dari 10% dari massa Bima Sakti. Ini berarti bahwa objek tersebut berada pada tahap paling awal evolusinya. Ini masuk akal, karena itu kuno.
Meskipun objeknya masih muda, ia jauh lebih aktif dalam produksi bintang daripada galaksi kita sendiri. Pengamatan ALMA mendeteksi suhu tinggi dan kecerahan debu. Para penulis mengatakan bahwa itu mungkin akibat radiasi ultraviolet yang sangat kuat yang dihasilkan oleh pembentukan bintang aktif. Formasi bintang aktif itu adalah indikasi lain dari penggabungan galaksi, karena galaksi yang bertabrakan mengalami banyak kompresi gas, yang memicu ledakan pembentukan bintang. Seperti yang dikatakan penulis dalam makalah mereka, "... kami berpendapat bahwa B14-65666 adalah galaksi starburst yang diinduksi oleh merger besar-besaran."
"Langkah kami selanjutnya adalah mencari nitrogen, unsur kimia utama lainnya, dan bahkan molekul karbon monoksida," kata Akio Inoue, seorang profesor di Universitas Waseda, dan bagian dari tim peneliti. "Pada akhirnya, kami berharap untuk secara observasional memahami sirkulasi dan akumulasi elemen dan material dalam konteks pembentukan dan evolusi galaksi."
Penggabungan galaksi adalah bagian penting dari evolusi galaksi. Seringkali, galaksi yang lebih besar menelan galaksi yang lebih kecil. Galaksi kecil dapat bergabung membentuk galaksi yang lebih besar, meskipun itu dianggap langka. Bima Sakti kita sendiri telah mengalami merger yang membantunya tumbuh hingga ukurannya yang sangat besar saat ini.
Dalam sebuah makalah 2018, para astronom menyajikan bukti berdasarkan satu abad pengamatan yang menunjukkan bahwa Bimasakti mengandung populasi bintang-bintang dari galaksi yang berbeda. Sekitar sepuluh miliar tahun yang lalu, galaksi lain bertabrakan dengan galaksi kita, meninggalkan populasi bintang yang berbeda di lingkaran batin galaksi. Para penulis makalah itu berpendapat bahwa bintang-bintang itu berasal dari galaksi kecil yang kira-kira seukuran Awan Magellan Kecil.
Dalam sekitar 4,5 miliar tahun, Bimasakti akan bertabrakan dengan Galaksi Andromeda dan bergabung. Galaksi yang dihasilkan akan disebut, mungkin, Milkdromeda. Dan sekarang, Bimasakti bergabung dengan, atau memakan, galaksi hantu yang jauh lebih kecil yang disebut Antlia 2 (Ant 2).
Para penulis penelitian berpikir bahwa, seperti halnya Bima Sakti kita, mungkin ada lebih banyak merger di objek masa depan (masa lalu?) Yang sejauh ini tidak terdeteksi. Di koran mereka mengatakan, "Meskipun data kami saat ini tidak menunjukkan objek pengiring di sekitar B14-65666, data ALMA yang lebih dalam di masa depan dapat mengungkapkan galaksi pengiring di sekitar B14-65666." Mereka menyimpulkan bahwa objek tersebut adalah kandidat utama untuk pengamatan tindak lanjut. "Mengingat data yang kaya tersedia dan sifatnya diperluas secara spasial, B14-65666 adalah salah satu target terbaik untuk pengamatan tindak lanjut dengan ALMA dan <the> James Webb Space Telescope ..."
Sumber:
- Siaran Pers: ALMA Menemukan Contoh Awal Galaksi Penggabungan
- Makalah Penelitian: “Tiga Naga Besar”: a z = 7.15 Lyman Break Galaxy Terdeteksi dalam [Oiii] 88 µm, [Cii] 158 µm, dan Dust Continuum dengan ALMA
- Entri Wikipedia: Galaxy Merger
- Makalah Penelitian: Penggabungan yang menyebabkan terbentuknya halo dan lapisan tebal bintang Bima Sakti
- Observatorium ALMA
