Kredit gambar: Chandra
Gambar baru yang diambil oleh Chandra X-Ray Observatory menunjukkan galaksi dalam fasa bertenaga dalam perkembangannya. Ahli astronomi percaya bahawa ini hanyalah tahap dalam kitaran yang lebih lama di mana gas menyejuk membentuk galaksi, yang kemudian bergabung dan membuat lubang hitam supermasif. Jet letupan gas panas dari lubang hitam menyapu semua perkara, memberi peluang gas menyejukkan kembali? dan kemudian kitaran bermula berulang kali.
Gambar yang dibuat oleh Observatorium X-ray Chandra NASA telah mendedahkan dua tapak pembinaan kosmik yang jauh penuh dengan aktiviti. Penemuan ini menunjukkan bagaimana lubang hitam super besar mengawal pertumbuhan galaksi besar di alam semesta yang jauh.
Sinar-X dikesan dari awan besar zarah-zarah tenaga tinggi di sekitar galaksi 3C294 dan 4C41.17, yang masing-masing 10 dan 12 bilion tahun cahaya dari Bumi. Zarah-zarah bertenaga itu tersisa dari peristiwa letupan masa lalu yang dapat dikesan melalui sinar-X dan jet radio kembali ke lubang hitam super besar yang terletak di pusat galaksi.
"Galaksi-galaksi ini mengungkapkan fasa bertenaga di mana lubang hitam yang sangat besar memindahkan tenaga yang cukup besar ke dalam gas yang mengelilingi galaksi," kata Andrew Fabian dari Cambridge University England, pengarang utama makalah 3C294 untuk muncul dalam edisi Bulanan yang akan datang Makluman Persatuan Astronomi Diraja. "Ini nampaknya sangat penting dalam menjelaskan sifat membingungkan galaksi masa kini, terutama yang berkumpul dalam kelompok besar," katanya.
Gambaran yang muncul adalah kitaran kosmik besar. Kawasan gas intergalaksi padat menyejukkan untuk membentuk beberapa galaksi yang lebih kecil, yang bergabung membentuk galaksi yang lebih besar dengan lubang hitam yang sangat besar. Galaksi dan lubang hitam pusatnya terus tumbuh sehingga tenaga yang dihasilkan oleh jet dari sekitar lubang hitam yang rakus menghentikan kejatuhan jirim ke dalam lubang hitam. Berjuta-juta tahun selepas aktiviti jet reda, jirim akan kembali jatuh ke lubang hitam dan kitarannya bermula lagi.
Kedua-dua 3C294 dan 4C41.17 berada di kawasan ruang yang mengandungi jumlah galaksi yang sangat tinggi. Gas dan galaksi yang mengelilingi galaksi ini akhirnya akan runtuh untuk membentuk gugus galaksi, beberapa objek paling besar di alam semesta. Walaupun 3C294 dan 4C41.17 akan tumbuh menjadi ukuran raksasa, melalui pengumpulan bahan di sekitarnya yang membentuk beratus-ratus bilion bintang, pertumbuhannya tidak dapat dikendalikan.
"Seolah-olah alam berusaha membebankan ukuran berat galaksi yang paling besar," kata Caleb Scharf dari Columbia University, New York, dan penulis utama sebuah makalah pada 4C41.17 yang akan diterbitkan dalam The Astrophysical Journal. "Pengamatan Chandra memberi kami petunjuk penting tentang bagaimana ini terjadi. Jet bertenaga tinggi memberi lubang hitam yang sangat besar jangkauan untuk mengatur pertumbuhan galaksi ini, ”katanya.
Pada 3C294 dan 4C41.17, infernos yang berpusing panas di sekitar lubang hitam super besar mereka telah melancarkan jet magnet dari zarah tenaga tinggi yang pertama kali dikenal pasti oleh teleskop radio. Jet-jet ini, yang juga dikesan oleh Chandra, telah menyapu awan debu dan gas dan telah membantu memicu pembentukan miliaran bintang baru. Awan berdebu dan bintang 4C41.17, sumber sinaran inframerah yang paling kuat yang pernah diperhatikan, tertanam di awan gas yang lebih besar.
Ahli astronomi baru-baru ini menggunakan Keck Observatory untuk memerhatikan awan yang lebih besar ini, yang mempunyai suhu 10,000 darjah. Awan-awan ini adalah bahan sisa dari pembentukan galaksi dan seharusnya menyejuk dengan cepat oleh radiasi tanpa adanya sumber haba.
"Yang penting, awan gas hangat bertepatan dengan tahap terbesar pancaran sinar-X," kata Michiel Reuland dari Laboratorium Nasional Lawrence Livermore, Livermore, Calif., Seorang pengarang pada kertas 4C41.17 dan sebuah kertas yang menggambarkan Keck Observatory bekerja. "Hasil Chandra menunjukkan bahawa zarah bertenaga tinggi atau radiasi dapat membekalkan tenaga yang diperlukan untuk menerangi awan ini," katanya.
Sebilangan besar sinar-X dari 4C41.17 dan 3C294 disebabkan oleh perlanggaran elektron bertenaga dengan latar belakang kosmik foton yang dihasilkan di alam semesta awal yang panas. Kerana galaksi-galaksi ini jauh, radiasi yang diamati berasal ketika alam semesta lebih muda dan latar belakangnya lebih kuat. Kesan ini meningkatkan sinaran X dan membantu para astronom mengkaji galaksi yang sangat jauh.
Pusat Penerbangan Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Ala., Menguruskan program Chandra. TRW, Inc., Pantai Redondo, Calif., Adalah kontraktor utama kapal angkasa. Pusat sinar-X Chandra Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Cambridge, Mass., Untuk Pejabat Sains Angkasa, Ibu Pejabat NASA, Washington.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
