Gugus galaksi yang baru ditemukan dapat mengubah pemahaman kita tentang alam semesta, kata para ahli – karena ia terbakar lima kali lebih panas dari perkiraan

Sebuah gugus galaksi yang baru ditemukan dapat mengubah pemahaman kita tentang kosmos, karena para ilmuwan menemukan ‘sesuatu yang tidak seharusnya dimiliki alam semesta’.

Para peneliti menemukan bahwa gugus tersebut terbakar lima kali lebih panas dari yang diperkirakan hanya 1,4 miliar tahun setelah Big Bang.

Para astronom mengira suhu ekstrem seperti itu hanya mungkin terjadi di gugus galaksi yang lebih matang dan stabil yang terbentuk di kemudian hari di alam semesta.

‘Kluster bayi’ yang panas ini bisa menunjukkan bahwa momen-momen awal alam semesta jauh lebih eksplosif daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Para ilmuwan percaya bahwa panas yang tidak terduga mungkin disebabkan oleh tiga lubang hitam supermasif yang tersembunyi di kedalaman cluster.

Rekan penulis Dazhi Zhou, seorang kandidat PhD di Universitas British Columbia, mengatakan: ‘Kami tidak menyangka akan melihat atmosfer cluster yang begitu panas pada awal sejarah kosmik.

‘Faktanya, pada awalnya saya ragu dengan sinyal tersebut karena terlalu kuat untuk menjadi kenyataan.

“Tetapi setelah melakukan verifikasi selama berbulan-bulan, kami memastikan bahwa gas ini setidaknya lima kali lebih panas dari yang diperkirakan, dan bahkan lebih panas dan lebih energik daripada apa yang kita temukan di banyak kelompok gas saat ini.”

Para ilmuwan telah menemukan ‘sesuatu yang tidak seharusnya terjadi di alam semesta’ ketika mereka menemukan gugus galaksi yang terbakar lima kali lebih panas dari perkiraan hanya 1,4 miliar tahun setelah Big Bang (kesan seniman)

Gugus galaksi adalah beberapa objek terbesar di alam semesta yang dapat disatukan karena gravitasinya sendiri.

Mereka adalah kumpulan galaksi-galaksi individual yang sangat besar, materi gelap yang tidak terlihatdan awan gas super panas.

Di ruang antar galaksi, gas dipanaskan menjadi plasma yang bisa mencapai ratusan juta derajat dan bersinar terang dalam spektrum sinar-X.

Para ilmuwan mengira ‘media intrakluster’ ini dipanaskan oleh interaksi gravitasi antargalaksi ketika sebuah gugus yang belum matang dan tidak stabil menjadi matang dan runtuh ke dalam hingga mencapai keadaan stabil.

Namun, penemuan baru para peneliti, dipublikasikan di Alammenunjukkan bahwa model evolusi ini mungkin tidak benar.

Dengan menggunakan sekelompok teleskop yang dikenal sebagai Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), para peneliti melihat 12 miliar tahun ke masa lalu.

Saat ini, gugus galaksi yang dijuluki SPT2349-56 masih sangat belum matang, namun sudah luar biasa besar untuk usianya.

Inti galaksi ini membentang lebih dari 500.000 tahun cahaya, kira-kira seukuran lingkaran materi dan materi gelap yang mengelilingi Bima Sakti.

Gugus galaksi adalah salah satu objek terbesar di alam semesta, terkadang berisi ribuan galaksi yang dihubungkan oleh awan gas super panas yang dikenal sebagai medium intragugus. Foto: Gugus bola terpisah yang dikenal sebagai NGC 2210

Dengan menggunakan observatorium ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), para ilmuwan mengukur suhu medium intracluster di gugus galaksi yang berjarak lebih dari 12 miliar tahun cahaya dari Bumi. Mereka menemukan bahwa suhu ini jauh lebih panas daripada perkiraan teori terbaik

Gugus ini juga berisi lebih dari 30 galaksi yang sangat aktif yang menghasilkan bintang 5.000 kali lebih cepat dibandingkan galaksi kita sendiri.

Namun, ketika para peneliti menggunakan ALMA untuk mengukur suhu medium intracluster, mereka menemukan bahwa suhu tersebut jauh lebih panas daripada perkiraan model di alam semesta saat ini.

Para ilmuwan tidak sepenuhnya yakin mengapa cluster ini bisa menjadi jauh lebih panas dari yang diperkirakan.

Namun, para peneliti berpendapat bahwa hal ini mungkin terkait dengan tiga lubang hitam supermasif yang baru-baru ini ditemukan di cluster tersebut.

Lubang hitam supermasif adalah kelas lubang hitam terbesar, dengan massa setidaknya 100.000 kali lebih besar dari massa Matahari kita.

Lubang hitam supermasif biasanya ditemukan di jantung galaksi, tempat mereka memakan gas dan melepaskan radiasi sinar-X dalam jumlah besar.

Rekan penulis Profesor Scott Chapman, dari Universitas Dalhousie yang melakukan penelitian saat berada di Dewan Riset Nasional Kanada, mengatakan bahwa lubang hitam ini ‘telah memompa sejumlah besar energi ke lingkungan sekitar dan membentuk gugus muda, jauh lebih awal dan lebih kuat dari yang kita duga.’

Hal ini terjadi ketika para astronom menemukan lebih banyak lubang hitam supermasif di alam semesta awal yang tampaknya telah tumbuh jauh lebih cepat dari yang diperkirakan.

Para ilmuwan mengatakan panas tersebut kemungkinan besar dihasilkan oleh tiga lubang hitam supermasif. Ini adalah kelas lubang hitam terbesar (kesan seniman), dan biasanya terbentuk di inti galaksi

Hal ini terjadi setelah para peneliti menemukan lubang hitam supermasif yang aktif tumbuh di dalam galaksi hanya 570 juta tahun setelah Big Bang (gambar), menunjukkan bahwa lubang hitam mungkin tumbuh lebih cepat di awal alam semesta daripada yang diperkirakan.

Tahun lalu, para peneliti yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb melihat lubang hitam supermasif ‘titik merah kecil’ yang aktif tumbuh di dalam galaksi hanya 570 juta tahun setelah Big Bang.

Yang penting, lubang hitam ini jauh lebih besar dari ukuran galaksi induknya.

Hal ini menyiratkan bahwa lubang hitam mungkin tumbuh lebih cepat dibandingkan galaksi yang menampungnya di alam semesta awal, bahkan di galaksi yang relatif kecil.

Profesor Chapman mengatakan bahwa mempelajari bagaimana dinamika ini terjadi sangat penting untuk menjelaskan alam semesta di sekitar kita saat ini.

Dia berkata: ‘Memahami gugus galaksi adalah kunci untuk memahami galaksi terbesar di alam semesta.

‘Galaksi-galaksi masif ini sebagian besar berada dalam gugus, dan evolusi mereka sangat dipengaruhi oleh lingkungan yang sangat kuat dari gugus ketika mereka terbentuk, termasuk medium intragugus.’

LUBANG HITAM MEMILIKI TARIKAN GRAVITASI SEHINGGA KUAT, CAHAYA TIDAK DAPAT MELARIKAN

Lubang hitam sangat padat dan tarikan gravitasinya begitu kuat sehingga tidak ada radiasi yang dapat lolos darinya – bahkan cahaya sekalipun.

Mereka bertindak sebagai sumber gravitasi kuat yang menyedot debu dan gas di sekitarnya. Tarikan gravitasi mereka yang kuat dianggap sebagai tempat mengorbit bintang-bintang di galaksi.

Bagaimana mereka terbentuk masih kurang dipahami. Para astronom percaya bahwa lubang hitam mungkin terbentuk ketika awan gas besar yang berukuran 100.000 kali lebih besar dari matahari runtuh ke dalam lubang hitam.

Banyak dari benih lubang hitam ini kemudian bergabung membentuk lubang hitam supermasif yang jauh lebih besar, yang ditemukan di pusat setiap galaksi masif yang diketahui.

Alternatifnya, benih lubang hitam supermasif bisa berasal dari bintang raksasa, sekitar 100 kali massa Matahari, yang akhirnya terbentuk menjadi lubang hitam setelah kehabisan bahan bakar dan runtuh.

Ketika bintang-bintang raksasa ini mati, mereka juga mengalami ‘supernova’, sebuah ledakan besar yang mengeluarkan materi dari lapisan luar bintang ke luar angkasa.



Tautan sumber