Kredit gambar: Chandra
Sebuah gambar baru dari Chandra X-Ray Observatory menunjukkan galaksi jauh yang dulunya mirip Bima Sakti kita menabrak sekelompok galaksi dengan kecepatan 7,5 juta kilometer per jam. Kekuatan tumbukan ini sangat kuat sehingga hidrogen di galaksi dilucuti, sehingga hanya menyisakan lengan spiral rangka. Tanpa hidrogen, pembentukan bintang baru di galaksi telah berhenti. Meskipun tabrakan galaksi telah terlihat sebelumnya, ini adalah yang paling cepat dan ganas yang pernah ada.
Mengikuti arus 200.000 tahun cahaya gas yang mendidih, sebuah galaksi yang dulunya seperti Bimasakti kita sedang dihancurkan karena jatuh dengan kecepatan 4,5 juta mil per jam melalui jantung sekelompok galaksi yang jauh. Dalam tabrakan yang luar biasa keras ini dengan gas kluster ambient, galaksi dilucuti ke lengan spiral skeletal saat dihancurkan dari hidrogen segar untuk membuat bintang-bintang baru.
Kematian mendadak galaksi ini menawarkan petunjuk baru untuk memecahkan misteri apa yang terjadi pada galaksi spiral di alam semesta yang penuh kekerasan. Pandangan alam semesta awal menunjukkan bahwa galaksi spiral dulunya jauh lebih berlimpah dalam kelompok galaksi yang kaya. Tetapi mereka tampaknya telah menghilang dari waktu ke waktu kosmik. Di mana "mayat-mayat yang hilang" ini pergi?
Para astronom menggunakan berbagai teleskop dan teknik analisis untuk melakukan tampilan gaya "CSI" atau Crime Scene Investigator pada apa yang terjadi pada galaksi ini di dalam lingkungan clusternya yang kasar. "Ini adalah kasus yang jelas dari serangan dan baterai galaksi," kata William Keel dari University of Alabama. "Ini adalah pertama kalinya kami memiliki serangkaian hasil lengkap dari teknik yang berbeda-beda yang menunjukkan kejahatan yang dilakukan, dan modus operandi."
Keel dan rekannya sedang menguraikan "bukti forensik" tentang kehidupan akhir galaksi, dalam serangkaian presentasi hari ini di Atlanta, Ga., Pada pertemuan ke-203 dari American Astronomical Society. Para astronom telah mengumpulkan bukti dengan menggabungkan berbagai pengamatan diagnostik dari teleskop yang menganalisis penampilan galaksi dalam sinar-X, optik, dan cahaya radio. Pengamatan paralel pada panjang gelombang yang berbeda melacak bagaimana bintang, gas, dan debu dilemparkan ke sekitar dan disobek dari galaksi yang rapuh, yang disebut C153. Meskipun galaksi "tertekan" seperti itu telah terlihat sebelumnya, kematian yang satu ini luar biasa cepat dan ganas. Galaksi milik sekelompok galaksi yang menabrak kelompok lain sekitar 100 juta tahun yang lalu. Galaksi ini mengalami pukulan terberat saat jatuh sepanjang lintasan lurus melalui inti padat dari gugusan yang bertabrakan.
"Ini membantu menjelaskan X-ray aneh dan emisi radio yang kita lihat," kata Keel. "Galaksi adalah laboratorium untuk mempelajari bagaimana gas dapat dilepaskan ketika terbang melalui gas gugus panas, mematikan kelahiran bintang dan mengubah galaksi."
Saran pertama kekacauan galaksi dalam gugus ini datang pada tahun 1994 ketika teleskop radio Very Large Array dekat Socorro, NM, mendeteksi sejumlah galaksi radio dalam gugusan, yang disebut Abell 2125. Sumber-sumber radio melacak formasi bintang dan memberi makan pusat lubang hitam di cluster galaksi. Pengamatan radio juga menunjukkan bahwa C153 menonjol dari galaksi lain sebagai sumber radio yang sangat kuat.
Tim Keel memulai program ekstensif pengamatan lebih lanjut untuk mengungkap detail tentang galaksi. "Ini dirancang untuk melihat hubungan apa yang mungkin terjadi antara peristiwa pada skala 10 juta tahun cahaya merger kluster dan apa yang terjadi jauh di dalam galaksi individu," kata Keel.
Pengamatan sinar-X dari satelit ROSAT (akronim untuk Satelit Roentgen) menunjukkan bahwa cluster tersebut mengandung sejumlah besar gas Fahrenheit 36 juta derajat (Kelvin 20 juta derajat) yang menyelimuti galaksi. Gas terkonsentrasi menjadi dua benjolan utama daripada didistribusikan dengan lancar di seluruh cluster, seperti yang lebih sering terjadi.
Ini memperkuat kecurigaan bahwa dua kelompok galaksi sebenarnya bertabrakan. Pada pertengahan hingga akhir 1990-an, para astronom memutar teleskop Mayall 4 meter dan teleskop WIYN 3,5 meter di Kitt Peak National Observatory pada cluster untuk menganalisis cahaya bintang melalui spektroskopi. Mereka menemukan banyak sistem pembentuk bintang dan bahkan lubang hitam galaksi aktif yang didorong oleh tabrakan. Galaksi disintegrasi C153 menonjol secara dramatis ketika teleskop KPNO digunakan untuk memotret cluster dalam warna.
Para astronom kemudian melatih Teleskop Luar Angkasa Hubble (HST) NASA ke C153 dan menyelesaikan bentuk yang aneh. Mereka menemukan bahwa galaksi itu terlihat sangat tidak rata dengan banyak gugus bintang muda dan fitur debu yang semrawut. Selain fitur yang terganggu pada disk galaksi, HST juga menunjukkan bahwa cahaya pada ekor sebagian besar disebabkan oleh pembentukan bintang baru-baru ini, memberikan tautan langsung ke pengupasan galaksi saat melewati inti kluster. Gas yang terkompresi di sepanjang tepi terdepan galaksi, seperti salju di depan bajak, memicu badai kelahiran bintang baru. Bukti pembentukan bintang baru-baru ini juga berasal dari spektrum optik yang diperoleh di teleskop 10 meter Gemini North di Hawaii. Spektrum ini memungkinkan para peneliti untuk memperkirakan waktu sejak ledakan formasi bintang terbaru.
Kesimpulan ini semakin diperkuat ketika kamera Mosaic di teleskop Mayall Kitt Peak menemukan ekor gas yang sangat panjang yang keluar dari galaksi. Ekor itu tampaknya dihasilkan sebagian oleh angin topan yang mendidih dari daerah kelahiran bintang baru dan diterbangkan ke belakang ketika galaksi melesat melalui gas panas di sekeliling gugusan.
Pengamatan spektroskopi dengan teleskop Gemini memungkinkan para astronom untuk menentukan usia bintang saat itu. Mereka menemukan bahwa 90 persen cahaya biru C153 berasal dari populasi bintang yang berusia 100 juta tahun. Usia ini sesuai dengan waktu galaksi seharusnya meluncur melalui gas terpadat di inti kluster.
Pengamatan spektroskopi Gemini menunjukkan bintang-bintang berada dalam pola gerakan orbital reguler di sekitar pusat, seperti biasa untuk galaksi disk. Namun, ada beberapa awan gas tersebar luas bergerak secara independen dari bintang-bintang. "Ini adalah petunjuk penting bahwa sesuatu di luar gaya gravitasi harus bekerja, karena bintang dan gas merespons dengan cara yang sama dengan gaya gravitasi murni," kata Keel. "Dengan kata lain, gas galaksi tidak tahu apa yang dilakukan bintang-bintang."
Chandra X-ray Observatory NASA menemukan bahwa awan yang lebih dingin terdeteksi dengan teleskop optik dan fitur radio yang terkait tertanam dalam jejak gas jutaan derajat yang jauh lebih besar. Data Chandra menunjukkan bahwa gas panas ini mungkin diperkaya dalam unsur-unsur berat oleh starburst dan diusir dari galaksi oleh gerakan supersoniknya melalui awan gas yang jauh lebih besar yang meliputi gugusan.
Secara kolektif, pengamatan-pengamatan ini menawarkan bukti bahwa tekanan ram dari gas eksternal di kluster melepaskan gas galaksi itu sendiri. Proses ini telah lama dihipotesiskan untuk menjelaskan evolusi paksa galaksi kluster. Hasilnya telah terlihat dalam beberapa cara. Beberapa contoh terdekat, Seyfert's Sextet dan Stefan's Quintet, adalah kelompok ketat yang menunjukkan akibat dari tabrakan berkecepatan tinggi.
Galaksi C153 ditakdirkan untuk kehilangan sisa-sisa terakhir dari lengan spiral dan menjadi galaksi tipe S0 hambar yang memiliki tonjolan dan piringan pusat, tetapi tidak memiliki struktur lengan spiral. Galaksi-galaksi jenis ini umum di kelompok galaksi padat yang terlihat saat ini. Para astronom berencana melakukan pengamatan baru dengan Gemini lagi pada tahun 2004 untuk mempelajari dinamika gas dan bintang di ekornya.
Anggota tim sains adalah William Keel (Universitas Alabama), Frazer Owen (Observatorium Astronomi Radio Nasional), Michael Ledlow (Observatorium Gemini), dan Daniel Wang (Universitas Massachusetts).
Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Alabama, mengelola program Chandra untuk Office of Space Science, Markas Besar NASA, Washington. Northrop Grumman dari Redondo Beach, California, sebelumnya TRW, Inc., adalah kontraktor pengembangan utama untuk observatorium. Observatorium Astrofisika Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Centre di Cambridge, Mass.
Sumber Asli: Siaran Berita Chandra
