Kehidupan Liar Galaksi-Galaksi Masif di Awal Alam Semesta

Dengan menggunakan teleskop APEX, para astronom kembali menelusuri masa lalu dan berhasil menemukan hubungan antara ledakan besar pembentukan bintang atau starburst di alam semesta dini dengan sebagian besar galaksi masif yang ditemukan saat ini. 

Pembentukan bintang di galaksi-galaksi jauh. kredit : ESO, APEX (MPIfR/ESO/OSO), A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center

 

 

 

Galaksi-galaksi yang dihiasi dengan ledakan bintang nan dramatis saat alam semesta dini, menjadi saksi bagi kelahiran bintang yang juga dengan cepat berakhir. Maksutnya setelah ledakan kelahiran bintang di alam semesta dini, tidak ada lagi kelahiran yang baru akibatnya yang tersisa hanyalah galaksi masif yang pasif dengan bintang tua di masa kini. Pertanyaannya apa yang menyebabkan terhentinya starburst ?

Dugaan para atronom adalah munculnya supermasif lubang hitam!

Pengamatan ke masa lalu

Pengamatan yang dilakukan untuk melihat galaksi dari alam semesta dini tersebut merupakan penggabungan pengamatan dari kamera LABOCA yang dipasang pada Teleskop Atacama Pathfinder Experiment (APEX) 12 meter milik ESO, Teleskop SPitzer milik NASA dan teleskop lainnya yang melakukan pengamatan pada galaksi jauh nan terang yang tergabung dalam satu gugus.

Semakin dekat galaksi-galaksi tersebut berada dalam satu gugus, maka semakin masif juga halo materi gelap mereka – materi tak tampak yang menyusun sebagian besar massa galaksi. Hasil pengamatan ini memberikan pengukuran gugus yang paling akurat yang pernah dibuat untuk tipe galaksi yang diamati tersebut.

Galaksi-galaksi yang diamati tersebut merupakan galaksi jauh yang cahayanya telah menempuh perjalanan 10 milyar tahun untuk bisa mencapai kita. Sehingga apa yang tampak merupakan rupa galaksi-galaksi itu saat 10 milyar tahun lalu. Dalam foto yang diambil dari alam semesta dini, galaksi-galaksi tersebut mengalami masa yang sangat intens dari pembentukan bintang yang dikenal sebagai starburst.

Dengan melakukan pengukurn massa halo materi gelap di sekeliling galaksi, dan dengan menggunakan simulasi komputer untuk mempelajari pertumbuhan halo maka para astronom menemukan kalau starburst di galaksi-galaksi jauh dari awal kosmos kemudian menjadi galaksi ellips raksasa – galaksi paling masif yang ada di alam semesta saat ini.

Pengamatan ini jadi yang pertama untuk menunjukan hubungan antara galaksi starburst di alam semesta dini yang sangat energetik dengan galaksi paling masif yang ada saat ini.

Starburst yang berakhir cepat
Hasil pengamatan juga menunjukkan adanya indikasi kalau starburst cerlang di galaksi-galaksi jauh tersebut berakhir setelah 100 juta tahun – jangka waktu yang sangat pendek untuk skala waktu kosmologi -. Tapi dalam jangka waktu yang sedemikian singkat, mereka bisa melipatgandakan jumlah bintang di galaksi-galaksi. Perhentian yang tiba-tiba dari kelahiran bintag ini disinyalir terjadi sebagai sebuah episode baru di dalam sejarah gaaksi-galaksi yang belum sepenuhnya dapat dipahami oleh para astronom.

Diketahui kaau galaksi-galaksi elips yang masif sudah berhenti memproduksi bintang secara tiba-tiba dalam rentang waktu yang sangat lama. Dan saat ini galaksi-galaksi tersebut jadi galaksi pasif. Tapi yang jadi pertanyaan, apa yang bisa memberi pengaruh demikian kuat sehingga kelahiran bintang bisa terhenti?

Hasil penelitian yang dilakukan oleh Ryan Hickox (Dartmouth College, USA dan Durham University, UK) dan tim menunjukkan salah satu penjelasan yang mungkin.

Pada tahap ketika starburst terjadi di alam semesta, starburst di galaksi-galaksi berkelompok dengan pola yang mirip dengan quasar yang sekaligus mengindikasikan kalau mereka ditemukan pada halo materi gelap yang sama. Quasar merupakan obyek paling energetik atau kuat di alam semesta – yang memancarkan radiasi sangat kuat dan ditenagai oleh lubang hitam supermasif di pusatnya. Ada bukti yang menunjukkan kalau starburst juga memberi tenaga pada quasar dengan memberikan sejumlah besar materi ke lubang hitam. Quasar kemudian memancarkan letusan energi yang sangat kuat yang diyakini ikut membersihkan gas yang tersisa di galasi, yang merupakan materi bagi bintang baru. Akibatnya fasa pembentukan bintang pun berakhir.

Singkatnya, masa kejayaan kelahiran bintang-bintang di galaksi juga menjadi masa kehancuran bagi mereka stelah mereka ikut menyumbangkan sejumlah besar materi untuk makanan lubang hitam di pusat yang kemudian dengan sangat cepat menghancurkan awan pembentuk bintang di galaksi tersebut!

Sumber 1 

Sumber 2