Kredit gambar: NRAO
Sebuah tim astronom yang menggunakan Teleskop Green Bank Foundation (GBT) milik National Science Foundation telah membuat deteksi konklusif pertama tentang apa yang tampak sebagai blok bangunan sisa pembentukan galaksi - awan hidrogen netral - berkeliaran di sekitar Galaksi Andromeda, yang terletak di konstelasi Andromeda, galaksi spiral besar terdekat dengan Bima Sakti.
Penemuan ini dapat membantu para ilmuwan memahami struktur dan evolusi Bimasakti dan semua galaksi spiral. Ini juga dapat membantu menjelaskan mengapa bintang-bintang muda tertentu dalam galaksi dewasa secara mengejutkan kehilangan unsur-unsur berat yang dikandung oleh orang-orang sezamannya.
"Galaksi raksasa, seperti Andromeda dan Bima Sakti kita sendiri, diperkirakan terbentuk melalui penggabungan berulang dengan galaksi yang lebih kecil dan melalui pertambahan sejumlah besar 'awan' massa yang lebih rendah - benda gelap yang kekurangan bintang dan bahkan terlalu kecil untuk disebut galaksi , ”Kata David A. Thilker dari Universitas Johns Hopkins di Baltimore, Maryland. "Studi teoritis memprediksi bahwa proses pertumbuhan galaksi ini berlanjut hari ini, tetapi para astronom tidak dapat mendeteksi 'blok bangunan' yang diperkirakan bermassa rendah yang jatuh ke galaksi terdekat, sampai sekarang."
Penelitian Thilker diterbitkan dalam Astrophysical Journal Letters. Kontributor lain termasuk: Robert Braun dari Netherlands Foundation for Research in Astronomy; Rene A.M. Walterbos dari Universitas Negeri New Mexico; Edvige Corbelli dari Osservatorio Astrofisico di Arcetri di Italia; Felix J. Lockman dan Ronald Maddalena dari National Astronomy Observatory Radio (NRAO) di Green Bank, Virginia Barat; dan Edward Murphy dari University of Virginia.
Bimasakti dan Andromeda terbentuk miliaran tahun lalu di lingkungan kosmik yang dipenuhi bahan baku galaksi - di antaranya hidrogen, helium, dan materi gelap dingin adalah konstituen utama. Pada saat ini, sebagian besar bahan baku ini mungkin telah dimakan oleh dua galaksi, tetapi para astronom menduga bahwa beberapa awan primitif masih mengambang bebas.
Penelitian sebelumnya telah mengungkapkan sejumlah awan hidrogen atom netral yang berada di dekat Bima Sakti tetapi bukan bagian dari piringannya. Ini awalnya disebut sebagai awan kecepatan tinggi (HVC) ketika mereka pertama kali ditemukan karena mereka tampaknya bergerak pada kecepatan yang sulit untuk didamaikan dengan rotasi Galactic.
Para ilmuwan tidak yakin apakah HVC terdiri dari blok bangunan Bimasakti yang sejauh ini lolos dari penangkapan, atau jika mereka melacak gas yang dipercepat hingga kecepatan tak terduga dengan proses energik (supernova berganda) dalam Bimasakti. Penemuan awan serupa yang terikat pada Galaksi Andromeda memperkuat kasus bahwa setidaknya beberapa HVC ini memang merupakan blok bangunan galaksi.
Para astronom dapat menggunakan teleskop radio untuk mendeteksi karakteristik radiasi 21-sentimeter yang dipancarkan secara alami oleh hidrogen atom netral. Kesulitan besar dalam menganalisis blok-blok pembangun galaksi bermassa rendah ini adalah bahwa emisi radio alaminya sangat redup. Bahkan yang terdekat dengan kita, awan yang mengorbit Galaxy kita, sulit dipelajari karena ketidakpastian jarak yang serius. "Kita tahu Bima Sakti HVC relatif dekat, tetapi seberapa dekat sulitnya menentukan," kata Thilker.
Upaya masa lalu untuk menemukan satelit yang hilang di sekitar galaksi eksternal pada jarak yang terkenal telah gagal karena kebutuhan akan instrumen yang sangat sensitif yang mampu menghasilkan gambar dengan kesetiaan tinggi, bahkan di sekitar sumber yang terang seperti Galaksi Andromeda.
Orang mungkin menganggap tugas ini mirip dengan membedakan secara visual sebuah lilin yang ditempatkan berdekatan dengan lampu sorot. Desain novel GBT yang baru-baru ini ditugaskan menghadapi tantangan-tantangan ini dengan cemerlang, dan memberi para astronom pandangan pertama mereka di lingkungan yang berantakan di sekitar Andromeda.
Galaksi Andromeda menjadi sasaran karena merupakan galaksi spiral raksasa terdekat. "Dalam beberapa hal, orang kaya semakin kaya, bahkan di ruang angkasa," kata Thilker. “Semua yang lain sederajat, orang akan berharap menemukan lebih banyak awan purba di sekitar galaksi spiral besar daripada di dekat galaksi kerdil kecil, misalnya. Ini membuat Andromeda tempat yang baik untuk dilihat, terutama mengingat kedekatannya - hanya 2,5 juta tahun cahaya dari Bumi. "
Apa yang bisa dijabarkan GBT adalah populasi 20 awan hidrogen netral diskrit, bersama dengan komponen filamen panjang, yang, menurut para astronom, keduanya terkait dengan Andromeda. Objek-objek ini, yang tampaknya berada di bawah pengaruh gravitasi dari halo Andromeda, dianggap sebagai awan gas dari satelit yang "hilang" (mungkin yang didominasi materi gelap) dan sisa-sisa merger mereka. Mereka ditemukan dalam 163.000 tahun cahaya Andromeda.
Model-model kosmologis yang disukai telah meramalkan keberadaan satelit-satelit ini, dan penemuan mereka dapat menjelaskan beberapa “materi gelap dingin” yang hilang di Semesta. Juga, konfirmasi bahwa objek bermassa rendah ini ada di mana-mana di sekitar galaksi yang lebih besar dapat membantu memecahkan misteri mengapa bintang-bintang muda tertentu, yang dikenal sebagai bintang-bintang kerdil G, secara kimiawi mirip dengan yang berevolusi miliaran tahun lalu.
Seiring bertambahnya usia galaksi, mereka mengembangkan konsentrasi unsur-unsur berat yang lebih besar yang dibentuk oleh reaksi nuklir di inti bintang-bintang dan dalam ledakan supernova yang dahsyat. Ledakan-ledakan ini memuntahkan unsur-unsur berat ke galaksi, yang kemudian menjadi planet-planet dan terangkat ke generasi bintang-bintang berikutnya.
Analisis spektral dan fotometrik bintang-bintang muda di Bima Sakti dan galaksi lain, bagaimanapun, menunjukkan bahwa ada sejumlah bintang muda yang secara mengejutkan kehilangan unsur-unsur berat, menjadikannya menyerupai bintang-bintang yang seharusnya terbentuk pada tahap awal evolusi galaksi. .
"Salah satu cara untuk menjelaskan anomali aneh ini adalah memiliki sumber baru bahan galaksi mentah untuk membentuk bintang baru," kata Murphy. "Karena awan berkecepatan tinggi mungkin merupakan blok bangunan sisa pembentukan galaksi, mereka mengandung konsentrasi hidrogen yang hampir murni, sebagian besar bebas dari logam berat yang menabur galaksi yang lebih tua." Penggabungan mereka menjadi galaksi besar, oleh karena itu, dapat menjelaskan bagaimana bahan segar tersedia untuk pembentukan bintang-bintang kerdil G.
Galaksi Andromeda, juga dikenal sebagai M31, adalah salah satu dari hanya beberapa galaksi yang terlihat dari Bumi dengan mata tanpa bantuan, dan terlihat sebagai noda samar di konstelasi Andromeda. Ketika dilihat melalui teleskop sederhana, Andromeda juga mengungkapkan bahwa ia memiliki dua galaksi kerdil satelit yang terkenal, yang dikenal sebagai M32 dan M110. Katai ini, bersama dengan awan yang dipelajari oleh Thilker dan kolaborator, ditakdirkan untuk akhirnya bergabung dengan Andromeda. Bima Sakti, M33, dan Galaksi Andromeda plus sekitar 40 teman kurcaci, terdiri dari apa yang dikenal sebagai "Grup Lokal."
Saat ini, Andromeda mungkin adalah galaksi yang paling banyak dipelajari selain Bima Sakti. Faktanya, banyak hal yang kita ketahui tentang sifat galaksi seperti Bimasakti dipelajari dengan mempelajari Andromeda, karena fitur keseluruhan galaksi kita sendiri disamarkan oleh sudut pandang internal kita. "Dalam hal ini, Andromeda adalah analog yang baik untuk Bima Sakti," kata Murphy. “Itu mengklarifikasi gambar. Hidup di dalam Bima Sakti seperti mencoba menentukan seperti apa rumah Anda dari dalam, tanpa melangkah keluar rumah. Namun, jika Anda melihat rumah tetangga, Anda bisa merasakan seperti apa rumah Anda sendiri nantinya. ”
GBT adalah teleskop radio sepenuhnya steerable terbesar di dunia.
Observatorium Astronomi Radio Nasional adalah fasilitas dari National Science Foundation, yang dioperasikan berdasarkan perjanjian kerja sama oleh Associated Universities, Inc.
Sumber Asli: Siaran Berita NRAO
