Astronom Amati Dua Galaksi Bertarung sebelum Penggabungan Kosmik Raksasa

Yati Maulana | Selasa, 27/05/2025 01:01 WIB
Astronom Amati Dua Galaksi Bertarung sebelum Penggabungan Kosmik Raksasa Citra inframerah dekat menunjukkan galaksi terdekat VV114 yang ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA, dengan galaksi spiral berpalang raksasa J0107a di latar belakang. Handout via REUTERS

WASHINGTON - Para astronom telah mengamati dua galaksi yang jauh - keduanya memiliki bintang sebanyak Bima Sakti kita - melaju ke arah satu sama lain. Hal itu terjadi sebelum penggabungan mereka yang tak terelakkan pada saat alam semesta berusia sekitar seperlima dari usianya saat ini, sebuah pemandangan yang menyerupai dua ksatria yang saling menyerang dalam adu jotos.

Galaksi-galaksi tersebut, yang diamati menggunakan dua teleskop yang berbasis di Chili, terlihat saat mereka ada sekitar 11,4 miliar tahun lalu, sekitar 2,4 miliar tahun setelah peristiwa Big Bang yang mengawali alam semesta.

Di jantung salah satu galaksi terdapat quasar, objek yang sangat bercahaya yang ditenagai oleh gas dan material lain yang jatuh ke dalam lubang hitam supermasif. Radiasi intens di seluruh spektrum elektromagnetik yang dilepaskan oleh quasar terlihat mengganggu awan gas dan debu, yang dikenal sebagai awan molekuler, di galaksi lain.

Awan molekulerlah yang memunculkan bintang. Namun, efek radiasi quasar mengubah awan di wilayah yang terpengaruh menjadi "hanya awan kecil padat yang terlalu kecil untuk membentuk bintang," kata astrofisikawan Sergei Balashev dari Institut Ioffe di Saint Petersburg, Rusia, salah satu penulis utama studi yang diterbitkan pada hari Rabu di jurnal Nature.

Ini adalah pertama kalinya fenomena seperti itu diamati, kata Balashev.
Bintang terbentuk oleh kontraksi lambat di bawah gravitasi awan-awan ini, dengan pusat-pusat kecil terbentuk yang memanas dan menjadi bintang-bintang baru. Namun galaksi yang terpengaruh oleh radiasi quasar tersebut hanya memiliki sedikit wilayah yang dapat berfungsi sebagai tempat pembibitan bintang, sehingga menghambat laju pembentukan bintangnya.

Interaksi antara kedua galaksi tersebut mengingatkan para peneliti akan pertarungan sengit di abad pertengahan.

"Seperti halnya para ksatria yang saling menyerang, galaksi-galaksi ini bergerak cepat mendekat. Salah satu dari galaksi tersebut - galaksi induk quasar - memancarkan sinar radiasi yang kuat yang menembus galaksi pendamping, seperti tombak. Radiasi ini `melukai` `lawannya` saat ia mengganggu gas," kata astronom dan salah satu penulis utama Pasquier Noterdaeme dari Institut Astrofisika Paris di Prancis.

Lubang hitam supermasif ditemukan di jantung banyak galaksi, termasuk Bima Sakti. Para peneliti memperkirakan massa lubang hitam yang berfungsi sebagai mesin quasar yang dipelajari dalam penelitian ini sekitar 200 juta kali massa matahari kita.

Kekuatan gravitasi yang kuat dari lubang hitam supermasif menarik gas dan material lain ke arahnya. Saat benda ini berputar ke dalam dengan kecepatan tinggi, benda ini memanas karena gesekan, membentuk cakram yang memancarkan radiasi sangat kuat dalam dua arah yang berlawanan, yang disebut berkas bikonikal.

Cahaya ultraviolet dari salah satu berkas inilah yang menyebabkan kekacauan pada gas di galaksi pendamping.

Lubang hitam supermasif ini jauh lebih masif daripada lubang hitam di pusat Bima Sakti - yang disebut Sagitarius A*, atau Sgr A* - yang memiliki massa sekitar 4 juta kali massa matahari dan terletak sekitar 26.000 tahun cahaya dari Bumi. Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam setahun, 5,9 triliun mil (9,5 triliun km).

Para peneliti menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, atau ALMA, untuk mengkarakterisasi kedua galaksi dan menggunakan Teleskop Sangat Besar milik European Southern Observatory, atau VLT, untuk menyelidiki quasar serta gas di galaksi pendamping. Konfigurasi galaksi yang dilihat dari perspektif Bumi memungkinkan para peneliti untuk mengamati radiasi dari quasar yang melewati galaksi pendamping secara langsung.

Sebagian besar penggabungan galaksi yang telah diamati oleh para astronom terjadi di kemudian hari dalam sejarah alam semesta.

"Galaksi biasanya ditemukan dalam kelompok, dan interaksi gravitasi secara alami menyebabkan penggabungan seiring waktu kosmik," kata Noterdaeme. "Sejalan dengan pemahaman saat ini, kedua galaksi ini pada akhirnya akan menyatu menjadi satu galaksi yang lebih besar. Quasar akan memudar saat menghabiskan bahan bakar yang tersedia."