Minggu lalu, ahli astronomi di Universiti Yale melaporkan melihat sesuatu yang tidak biasa: suar yang kelihatan tegak dari kejauhan alam semesta berjalan dengan tenang. Sumber cahaya peninggalan ini, sebuah quasar yang terletak di wilayah langit kita yang dikenali sebagai khatulistiwa langit, tiba-tiba menjadi 6-7 kali lebih malap pada dekad pertama abad ke-21. Berkat perubahan cahaya yang dramatik ini, para astronom kini mempunyai peluang yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mempelajari kitaran hidup quasar dan galaksi yang pernah mereka sebut sebagai rumah.
Sebuah quasar muncul dari galaksi yang jauh (dan oleh itu, sangat tua) yang pernah mengandungi lubang hitam supermasif berputar yang berpusat - yang disebut oleh para astronom sebagai nukleus galaksi aktif. Binatang berputar ini menelan sejumlah besar gas dan debu ambien, menendang bahan di sekitarnya dan mengirimkannya mengalir keluar dari galaksi dengan kecepatan yang terik. Quasar bersinar kerana jet purba ini memperoleh tenaga yang luar biasa, sehingga menimbulkan arus cahaya yang sangat kuat sehingga para astronom masih dapat mengesannya di Bumi, berbilion tahun kemudian.
Pada zaman kegemilangan mereka, beberapa inti galaksi aktif juga cukup bertenaga untuk membangkitkan elektron lebih jauh dari lubang hitam pusat. Tetapi di Alam Semesta yang sangat awal, elektron tidak dapat menahan kegembiraan seperti itu selamanya; undang-undang fizik tidak membenarkannya. Akhirnya, setiap elektron akan turun kembali ke keadaan rehatnya, melepaskan foton tenaga yang sepadan. Kitaran kegembiraan ini berlaku berulang-ulang kali, dalam corak biasa dan dapat diramalkan. Ahli astronomi moden dapat memvisualisasikan peralihan tersebut - dan tenaga yang menyebabkannya - dengan memeriksa spektrum optik quasar untuk garis pelepasan ciri pada panjang gelombang tertentu.
Namun, tidak semua quasar dibuat sama. Walaupun spektrum beberapa quasar menunjukkan banyak garis pelepasan terang dan luas pada tenaga yang berlainan, spektrum quasar lain hanya terdiri dari variasi redup dan sempit. Sehingga kini, beberapa ahli astronomi berpendapat bahawa variasi garis pelepasan di antara kuarsar hanya disebabkan oleh perbezaan orientasi mereka seperti yang dilihat dari Bumi; iaitu, lebih dekat dengan quasar secara langsung dengan kita, semakin luas garis pelepasan yang dapat dilihat oleh para astronom.
Tetapi semua itu sekarang telah diragukan, terima kasih kepada rakan kami J015957.64 + 003310.5, quasar yang dinyatakan oleh pasukan ahli astronomi di Yale. Memang, sekarang masuk akal bahawa corak garis pelepasan quasar hanya berubah sepanjang hayatnya. Setelah mengumpulkan sepuluh tahun pemerhatian spektrum dari quasar, para penyelidik memerhatikan perubahan semula jadi yang terang pada tahun 2010. Pada bulan Julai 2014, mereka mengesahkan bahawa ia masih sama redup, menyangkal hipotesis yang menunjukkan kesannya hanya disebabkan oleh gangguan gas atau debu . "Kami telah melihat beratus-ratus ribu quasar pada masa ini, dan sekarang kami telah menemui yang telah dimatikan," jelas C. Megan Urry, pengarang bersama kajian itu.
Bagaimana perkara itu berlaku, anda bertanya? Setelah melihat kekurangan garis pelepasan yang luas dalam spektrumnya, Urry dan rakan-rakannya percaya bahawa lama dahulu, lubang hitam di jantung quasar hanya menjalani diet. Bagaimanapun, nukleus galaksi aktif yang menghabiskan lebih sedikit bahan akan menghasilkan lebih sedikit tenaga, menimbulkan jet zarah lemah dan lebih sedikit atom teruja. "Punca tenaga suram," kata Stephanie LaMassa, penyelidik utama kajian.
LaMassa melanjutkan, "Kerana kitaran hidup quasar adalah salah satu yang tidak diketahui, menangkap satu ketika ia berubah, dalam masa hidup manusia, sangat mengagumkan." Dan kerana kitaran hidup quasar bergantung pada kitaran hidup lubang hitam supermasif, penemuan ini dapat membantu para astronom untuk menerangkan bagaimana mereka yang berada di pusat kebanyakan galaksi berkembang dari masa ke masa - termasuk Sagittarius A *, lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti kita sendiri.
"Walaupun ahli astronomi telah mempelajari kuasar selama lebih dari 50 tahun, sangat menggembirakan bahawa seseorang seperti saya, yang telah mempelajari lubang hitam selama hampir satu dekad, dapat menemui sesuatu yang sama sekali baru," tambah LaMassa.
Penyelidikan pasukan akan diterbitkan dalam terbitan yang akan datang pada Jurnal Astrofizik. Pra-cetak kertas boleh didapati di sini.
