Selama beberapa dekade, astrofisikawan telah bingung tentang hubungan antara Lubang Hitam Supermasif (SMBH) dan galaksi masing-masing. Sejak tahun 1970-an, telah dipahami bahwa sebagian besar galaksi besar memiliki SMBH di pusatnya, dan bahwa ini dikelilingi oleh rotasi tori gas dan debu. Kehadiran lubang hitam dan tori inilah yang menyebabkan galaksi masif memiliki Nucleus Galactic Aktif (AGN).
Namun, penelitian terbaru yang dilakukan oleh tim peneliti internasional mengungkapkan kesimpulan yang mengejutkan ketika mempelajari hubungan ini. Menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) untuk mengamati galaksi aktif dengan aliran gas terionisasi yang kuat dari pusat galaksi, tim memperoleh hasil yang dapat menunjukkan bahwa tidak ada hubungan antara SMBH dan galaksi inangnya.
Penelitian yang berjudul "Tidak ada tanda-tanda aliran gas molekuler yang kuat dalam galaksi yang tertutup debu inframerah-terang dengan aliran gas-ion yang kuat", baru-baru ini muncul di Jurnal Astrofisika. Penelitian ini dipimpin oleh Yoshiki Toba dari Institut Astronomi dan Astrofisika Academia Sinica di Taiwan dan termasuk anggota dari Universitas Ehime, Universitas Kogakuin, dan Observatorium Astronomi Nasional Jepang, Universitas Pascasarjana untuk Studi Lanjutan (SOKENDAI), dan Universitas Johns Hopkins .
Pertanyaan tentang bagaimana SMBH mempengaruhi evolusi galaksi tetap menjadi salah satu pertanyaan terbesar yang belum terselesaikan dalam astronomi modern. Di antara para astrofisikawan, ini merupakan kesimpulan terdahulu bahwa SMBH memiliki dampak yang signifikan terhadap pembentukan dan evolusi galaksi. Menurut gagasan yang diterima ini, SMBH secara signifikan mempengaruhi gas molekuler dalam galaksi, yang memiliki efek mendalam pada pembentukan bintang.
Pada dasarnya, teori ini menyatakan bahwa galaksi yang lebih besar mengumpulkan lebih banyak gas, sehingga menghasilkan lebih banyak bintang dan lubang hitam pusat yang lebih masif. Pada saat yang sama, ada mekanisme umpan balik, di mana lubang hitam yang tumbuh memberikan lebih banyak masalah pada diri mereka sendiri. Ini mengakibatkan mereka mengirimkan sejumlah besar energi dalam bentuk radiasi dan jet partikel, yang diyakini dapat membatasi pembentukan bintang di sekitarnya.
Namun, ketika mengamati sebuah inframerah (IR) -bright dust-obscured galaxy (DOG) - WISE1029 + 0501 - Yoshiki dan rekan-rekannya memperoleh hasil yang bertentangan dengan gagasan ini. Setelah melakukan analisis rinci menggunakan ALMA, tim menemukan bahwa tidak ada tanda-tanda aliran gas molekuler yang signifikan datang dari WISE1029 + 0501. Mereka juga menemukan bahwa aktivitas pembentukan bintang di galaksi tidak lebih intens atau tertekan.
Ini menunjukkan bahwa aliran gas terionisasi yang kuat yang berasal dari SMBH di WISE1029 + 0501 tidak secara signifikan mempengaruhi gas molekuler sekitarnya atau pembentukan bintang. Yoshiki Toba menjelaskan, hasil ini:
"[H] seperti yang membuat co-evolusi galaksi dan lubang hitam supermasif lebih membingungkan. Langkah selanjutnya adalah melihat lebih banyak data dari galaksi semacam ini. Itu sangat penting untuk memahami gambaran lengkap tentang pembentukan dan evolusi galaksi dan lubang hitam supermasif ”.
Ini tidak hanya terbang dalam menghadapi kebijaksanaan konvensional, tetapi juga dalam menghadapi studi terbaru yang menunjukkan korelasi yang erat antara massa lubang hitam pusat dan galaksi inangnya. Korelasi ini menunjukkan bahwa lubang hitam supermasif dan galaksi inangnya berevolusi bersama selama 13,8 miliar tahun terakhir dan berinteraksi erat ketika mereka tumbuh.
Dalam hal ini, studi terbaru ini hanya memperdalam misteri hubungan antara SMBH dan galaksi mereka. Seperti yang ditunjukkan oleh Tohru Nagao, seorang profesor di Ehime University dan salah satu penulis penelitian ini:
“Para astronom tidak memahami hubungan nyata antara aktivitas lubang hitam supermasif dan pembentukan bintang di galaksi. Karena itu, banyak astronom termasuk kita yang ingin mengamati adegan nyata dari interaksi antara arus keluar nuklir dan aktivitas pembentukan bintang, untuk mengungkap misteri ko-evolusi. ”
Tim memilih WISE1029 + 0501 untuk studi mereka karena para astronom percaya bahwa DOGs secara aktif menumbuhkan SMBH di inti mereka. Secara khusus, WISE1029 + 0501 adalah contoh ekstrim dari galaksi-galaksi di mana gas yang keluar terionisasi oleh radiasi intens dari SMBH-nya. Dengan demikian, para peneliti telah sangat termotivasi untuk melihat apa yang terjadi pada gas molekuler galaksi ini.
Penelitian ini dimungkinkan berkat sensitivitas ALMA, yang sangat baik ketika datang untuk menyelidiki sifat-sifat gas molekuler dan aktivitas pembentukan bintang di galaksi. Bahkan, beberapa penelitian telah dilakukan dalam beberapa tahun terakhir yang mengandalkan ALMA untuk menyelidiki sifat gas dan SMBH galaksi jauh.
Dan sementara hasil penelitian ini bertentangan dengan teori yang dipegang secara luas tentang evolusi galaksi, Yoshiki dan rekan-rekannya bersemangat tentang apa yang bisa diungkapkan oleh penelitian ini. Pada akhirnya, mungkin saja radiasi dari SMBH tidak selalu memengaruhi gas molekuler dan pembentukan bintang di galaksi inangnya.
"Memahami co-evolusi seperti itu sangat penting untuk astronomi," kata Yoshiki. "Dengan mengumpulkan data statistik galaksi semacam ini dan melanjutkan pengamatan lebih lanjut menggunakan ALMA, kami berharap untuk mengungkapkan kebenaran."
