Pusat galaksi Bima Sakti kita. Klik untuk membesarkan
Ahli astronomi sedang mengkaji "galaksi inframerah bercahaya" berdekatan untuk mendapatkan idea yang lebih baik tentang rupa galaksi yang sangat jauh. Sebilangan galaksi ini berukuran 1/50 dari Bima Sakti (sepanjang 2000 tahun cahaya), tetapi jumlah gasnya sama. Gas yang padat ini menyebabkan pembentukan bintang hampir berterusan, dan memberi makan lubang hitam supermasif. Mungkin inilah rupa Alam Semesta awal.
Sekiranya anda tidak dapat melancong ke pantai Waikiki yang indah, anda selalu dapat melakukan perkara terbaik seterusnya dan mengunjungi pantai tempatan. Kedua-dua "hot spot" akan mendapat banyak cahaya matahari.
Ahli astronomi menggunakan taktik bersiar-siar yang serupa, mempelajari galaksi ekstrem berdekatan yang dikenali sebagai "galaksi inframerah bercahaya" untuk mengetahui mengenai rakan mereka yang jauh di alam semesta awal. Astronomer Christine Wilson (Smithsonian Astrophysical Observatory / McMaster University) dan rakan-rakannya telah menemui beberapa persamaan yang mengejutkan antara galaksi ekstrem ini dan sepupu biasa mereka seperti Bima Sakti.
"Galaksi ini tidak biasa dalam beberapa hal, tetapi mengejutkan normal pada yang lain," kata Wilson. "Mereka seperti sequoias raksasa - mereka kelihatan hebat, tetapi tumbuh dari kotoran yang sama dengan pokok renek anda."
Wilson membentangkan penemuan pasukannya hari ini dalam sidang media pada pertemuan 208 Persatuan Astronomi Amerika.
Galaksi inframerah bercahaya dan ultra terang adalah pulau bintang dan debu yang memancarkan sebahagian besar (90-99 peratus) cahaya mereka pada panjang gelombang inframerah yang panjang. Semua contoh yang diketahui menunjukkan bukti untuk interaksi galaksi dan penggabungan yang mendorongnya. Gas dan debu terhempas bersama di pusat galaksi ini, memicu letupan pembentukan bintang yang luar biasa atau memberi makan lubang hitam pusat gergasi.
"Semua aksi di galaksi ini terjadi di pusat mereka," kata Wilson.
Interaksi serupa lebih kerap berlaku di alam semesta awal ketika galaksi saling berdekatan. Pemerhatian telah mengesan banyak contoh galaksi melampau pada jarak 8 hingga 10 bilion tahun cahaya. Pada jarak yang sangat jauh, kajian terperinci sukar dilakukan dengan instrumen terkini, oleh itu minat ahli astronomi terhadap rakan sejawatnya yang berdekatan.
Untuk menyiasat galaksi "tempat panas" ini, Wilson dan rakannya menggunakan Submillimeter Array Smithsonian. Resolusi spasial Array yang tinggi sangat penting untuk kajian ini, yang membolehkan pasukan itu menyiasat pusat galaksi di mana sebahagian besar pembentukan bintang sedang berlaku.
"Sebilangan galaksi ini memiliki banyak gas seperti Bima Sakti yang memasuki wilayah yang hanya 2.000 tahun cahaya - satu-lima puluh (1/50) ukuran Galaxy kita," jelas Wilson.
Kira-kira tiga perempat masa itu, gas itu meletupkan pembentukan bintang. Dalam kes lain, gas memberi makan lubang hitam raksasa. Walau bagaimanapun, banyak tenaga akan dipam keluar di inframerah.
Wilson dan rakannya menentukan jumlah gas dan habuk dalam setiap lima galaksi paling terang yang mereka pelajari. Mereka membahagi dua nombor untuk mengira nisbah gas-ke-habuk.
Galaksi seperti Bima Sakti biasanya mengandungi kira-kira 100 kali lebih banyak gas daripada habuk. Anehnya, galaksi inframerah yang melampau menunjukkan nilai yang serupa.
"Memandangkan persekitaran mereka yang tidak biasa, saya tidak pasti saya akan dapat melihat nisbah gas dan habuk normal," kata Wilson. "Fakta bahawa kita melihat nilai normal menunjukkan bukan sahaja perhitungan jisim kita betul, tetapi juga bahawa galaksi ini lebih mirip dengan kita sendiri daripada yang kita duga."
Galaksi inframerah bercahaya juga menunjukkan beberapa perbezaan menarik dari sepupu mereka di alam semesta awal. Sebagai contoh, galaksi jauh biasanya 10 kali lebih terang dalam pelepasan molekul, yang menunjukkan bahawa ia mengandungi lebih banyak gas. Gas itu juga cenderung bergerak lebih cepat, memberikan bukti bahawa galaksi lebih besar. Yang paling menarik, galaksi ekstrem jauh kelihatan lebih besar, yang menunjukkan bahawa ketumpatan gas sebenarnya mungkin lebih rendah di galaksi jauh ini walaupun jumlah gasnya lebih besar.
Karya masa depan oleh Wilson dan pasukannya akan memberi tumpuan untuk menentukan bagaimana sifat galaksi berubah apabila interaksi dan penggabungan berkembang dari masa ke masa.
Beribu pejabat di Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) adalah kerjasama bersama antara Smithsonian Astrophysical Observatory dan Harvard College Observatory. Para saintis CfA, yang disusun dalam enam bahagian penyelidikan, mengkaji asal usul, evolusi dan nasib akhir alam semesta.
Sumber Asal: Siaran Berita CfA
