Gambar Hubble dari sampel 20 kuarsar berdekatan. Kredit gambar: NASA / ESA / ESO Klik untuk membesarkan
Pengesanan lubang hitam yang sangat besar tanpa galaksi 'inang' yang besar adalah hasil yang mengejutkan dari kajian Hubble dan VLT mengenai quasar yang besar.
Ini adalah penemuan pertama yang meyakinkan mengenai objek tersebut. Salah satu penjelasan yang menarik adalah bahawa galaksi inang mungkin dibuat secara eksklusif dari 'benda gelap'.
Sepasukan ahli astronomi Eropah telah menggunakan dua kemudahan astronomi paling berkuasa yang ada, Teleskop Angkasa Hubble NASA / ESA dan Teleskop Sangat Besar ESO (VLT) di Cerro Paranal, untuk menemui sebuah quasar yang terang tanpa galaksi inang besar.
Kuarsa adalah sumber radiasi yang sangat kuat dan biasanya sangat jauh. Mereka biasanya dikaitkan dengan galaksi yang mengandungi lubang hitam pusat aktif.
Pasukan ini menjalankan kajian terperinci mengenai 20 kuarsa yang berdekatan. Bagi 19 dari mereka, mereka mendapati, seperti yang diharapkan, bahawa lubang hitam super besar ini dikelilingi oleh galaksi tuan rumah. Tetapi ketika mereka mempelajari quasar HE0450-2958 yang terang, yang terletak sekitar 5000 juta tahun cahaya, mereka tidak dapat menemukan bukti untuk galaksi inang.
Ahli astronomi mencadangkan bahawa ini mungkin menunjukkan kes perlanggaran antara galaksi spiral yang kelihatan normal dan objek 'eksotik' yang menyimpan lubang hitam yang sangat besar.
Dengan jisim yang beratus-ratus juta kali lebih besar daripada Matahari, lubang hitam super besar biasanya terdapat di pusat galaksi paling besar, termasuk Bima Sakti kita sendiri. Lubang-lubang hitam ini kadangkala menampakkan diri secara dramatik dengan memakan bahan yang ditelan secara gravitasi dari persekitaran mereka.
Objek makanan yang paling baik ini bersinar sebagai ‘quasars’ (singkatan dari ‘quasi-stellar object’ kerana pada mulanya mereka dianggap sebagai bintang).
Pemerhatian dekad yang lalu, sebahagian besarnya dengan teleskop Hubble, menunjukkan bahawa kuasar biasanya dikaitkan dengan galaksi inang besar. Namun, memerhatikan galaksi inang dari sebuah quasar adalah pekerjaan yang mencabar kerana quasar itu benar-benar mengalahkan tuan rumah dan menutupi struktur galaksi yang mendasari.
Untuk mengatasi masalah ini, para astronom merancang strategi baru dan sangat cekap. Dengan menggabungkan gambar dan spektroskopi ultra-tajam Hubble dari ESL's VLT, mereka melihat sampel 20 kuarsa pada masa yang sama sebagai bintang rujukan. Bintang itu berfungsi sebagai sumber cahaya penunjuk yang digunakan untuk menguraikan cahaya quasar dari kemungkinan cahaya dari galaksi yang mendasarinya.
Walaupun teknik inovatif digunakan, tidak ada galaksi inang yang terlihat di sekitar HE0450-2958. Ini bermaksud bahawa jika ada galaksi inang, ia mesti sekurang-kurangnya enam kali lebih lemah daripada galaksi inang biasa, atau memiliki radius lebih kecil dari sekitar 300 tahun cahaya, yaitu 20 hingga 170 kali lebih kecil daripada galaksi inang biasa (yang biasanya memiliki radius antara sekitar 6000 hingga 50 000 tahun cahaya).
"Dengan gabungan Hubble dan VLT yang kuat, kami yakin bahawa kami dapat mengesan galaksi inang biasa," kata Pierre Magain dari Universit? de Li? ge, Belgium.
Ahli astronomi bagaimanapun mengesan awan gas yang lebih kecil yang menarik sekitar 2500 tahun cahaya di dekat quasar, yang mereka sebut sebagai 'gumpalan'. Pemerhatian VLT menunjukkan bahawa awan ini bersinar kerana bermandikan sinaran kuat yang berasal dari quasar, dan bukan dari bintang di dalam awan. Kemungkinan besar, gas dari awan ini yang memberi makan lubang hitam yang sangat besar, sehingga memungkinkan untuk menjadi quasar.
"Ketiadaan galaksi inang yang besar, digabungkan dengan adanya gumpalan dan galaksi yang membentuk bintang, membuat kita percaya bahawa kita telah menemui quasar yang sangat eksotik," kata Fr? D? Ric Courbin dari Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Switzerland.
"Tidak ada keraguan bahawa peningkatan pembentukan bintang di galaksi pendamping dan quasar itu sendiri telah dipicu oleh tabrakan yang pasti terjadi kira-kira 100 juta tahun yang lalu. Apa yang berlaku pada calon quasar host masih belum diketahui. "
HE0450-2958 adalah kes yang mencabar. Ahli astronomi mencadangkan beberapa penjelasan yang mungkin. Adakah galaksi inang telah terganggu sepenuhnya akibat perlanggaran tersebut? Adakah lubang hitam terpencil menangkap gas semasa melintasi cakera galaksi lingkaran? Ini memerlukan syarat-syarat yang sangat istimewa dan mungkin tidak akan menyebabkan gangguan besar pada galaksi tetangga seperti yang diperhatikan. Kajian lanjutan diharapkan dapat menjelaskan keadaan.
Hipotesis lain yang menarik ialah galaksi yang menyimpan lubang hitam hampir secara eksklusif terbuat dari 'benda gelap'. Mungkin apa yang diperhatikan adalah fasa normal dalam pembentukan galaksi besar, yang dalam hal ini terjadi beberapa 1000 juta tahun kemudian daripada di kebanyakan galaksi lain.
Sumber Asal: Portal ESA
