Gambar Teleskop Angkasa Hubble J1148 + 5251. Windhorst, Universiti Negeri Arizona
Quasar adalah suar yang terbaik dan paling mudah diperhatikan bagi para astronom untuk menyelidiki Alam Semesta yang jauh, dan salah satu kuarsa yang paling jauh dan paling terang adalah sedikit mengejutkan. Ahli astronomi yang mempelajari galaksi yang jauh, dijuluki J1148 + 5251 dan yang berisi kuasar yang terang, hanya melihat quasar dan bukan galaksi inang itu sendiri. Diperkirakan bahwa quasar telah memakan segelintir bintang setiap tahun untuk meningkatkan jumlahnya sebesar tiga miliar jisim suria selama beberapa ratus juta tahun. Tetapi di mana semua bintang?
Mungkin, quasar tidak makan dan makan semuanya! Tapi mungkin makan dengan licik. Pandangan inframerah dekat dengan Kamera Lebar Teleskop Angkasa Hubble 3 hanya memberikan petunjuk tentang apa yang mungkin berlaku: galaksi itu dibungkus dengan debu sehingga tidak ada cahaya bintang yang dapat dilihat; hanya quasar yang terang dan terang yang menerobos. Berapa banyak bintang yang dimakan oleh quasar ini sekarang tidak dapat dipastikan, kerana pembunuhan itu berlaku secara tersembunyi.
Walaupun kebanyakan galaksi awal hampir tidak mengandungi habuk - alam semesta awal bebas debu sehingga generasi pertama bintang mula membuat debu melalui peleburan nuklear - pemerhatian submillimeter sebelumnya menunjukkan galaksi ini menyimpan sejumlah besar debu, jadi ini juga merupakan misteri .
Jadi bagaimana semua ini boleh berlaku?
Kesan artis tentang satu kuarsa paling lama, tertua, paling terang yang pernah dilihat tersembunyi di sebalik debu. Debu juga menyembunyikan pemandangan galaksi bintang yang mungkin disisipkan oleh quasar. (Kredit: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
"Sekiranya anda ingin menyembunyikan bintang-bintang dengan debu, anda perlu membuat banyak bintang besar berumur pendek yang kehilangan massa mereka pada akhir hayat mereka. Anda perlu melakukan ini dengan cepat, sehingga supernova dan saluran kehilangan massa bintang yang lain dapat mengisi persekitaran dengan debu dengan sangat cepat, ”kata Rogier Windhorst dari Arizona State University (ASU), Tempe, Ariz.
"Anda juga harus membentuknya di seluruh galaksi untuk menyebarkan debu ke seluruh galaksi," tambah Matt Mechtley, juga ASU.
Quasar ini pertama kali dikenali dalam Sloan Digital Sky Survey (SDSS) dan pemerhatian submillimeter susulan menunjukkan debu yang ketara tetapi tidak bagaimana dan di mana ia diedarkan.
Windhorst dan pasukannya menggunakan Hubble untuk mengurangkan cahaya dari gambar quasar dengan teliti dan mencari cahaya bintang-bintang di sekitarnya. Mereka melakukan ini dengan melihat cahaya bintang rujukan di langit berhampiran quasar dan menggunakannya sebagai templat untuk menghilangkan cahaya quasar dari gambar. Setelah quasar dikeluarkan, tidak ada cahaya bintang yang mendasarinya dikesan. Bintang-bintang galaksi yang mendasarinya dapat dengan mudah dikesan, jika bintang-bintang galaksi itu ada dan relatif tidak terhalang oleh debu di sekurang-kurangnya beberapa lokasi.
"Sangat luar biasa bahawa Hubble tidak menemukan galaksi yang mendasarinya," kata Windhorst. "Galaksi yang mendasari di mana-mana jauh lebih lemah daripada yang diharapkan, dan oleh itu mesti berada di lingkungan yang sangat berdebu di seluruh. Ini adalah salah satu kebakaran hutan yang paling gemuruh di alam semesta. Ini menghasilkan begitu banyak asap sehingga anda tidak melihat cahaya bintang, di mana sahaja. Api hutan sudah lengkap, tidak ada pohon yang terhindar. "
Kerana kita tidak melihat bintang-bintang, kita dapat mengesampingkan bahawa galaksi yang menjadi tuan rumah kuasar ini adalah galaksi biasa, "kata Mechtley. "Ini antara galaksi paling berdebu di alam semesta, dan debu tersebar luas sehingga tidak ada satupun bintang yang mengintip. Kami sangat dekat dengan pengesanan yang masuk akal, dalam arti bahawa jika kita telah mengambil faktor dua lebih dalam, kita mungkin dapat mengesan cahaya dari bintang-bintang mudanya, bahkan di galaksi yang berdebu. "
Hasil ini diterbitkan dalam edisi 10 September Astrophysical Journal Letters dalam koran pasukan.
Satu-satunya cara untuk sampai ke dasar misteri ini, kata Windhorst, adalah menunggu Teleskop Angkasa James Webb dilancarkan dan masuk dalam talian.
"Teleskop Webb dirancang untuk membuat pengesanan pasti mengenai ini," katanya. "Kami akan mendapatkan pengesanan bintang dengan kepekaan yang lebih baik dari Webb terhadap panjang gelombang cahaya yang lebih panjang, yang akan lebih baik mengesan kawasan berdebu di galaksi muda ini."
Teleskop Webb juga akan mempunyai kepekaan inframerah untuk mengintip sejak 200 juta tahun selepas Big Bang. Sekiranya galaksi mula membentuk bintang pada zaman awal ini, Webb dirancang dan dibina untuk mengesannya.
Maka hanya akan dinyatakan sifat sebenar - dan pembunuhan yang berpotensi - dari sistem ini.
Baca kertas kerja pasukan.
Sumber: NASA
