Para peneliti telah menemukan bukti tertekannya pembentukan bintang di galaksi induk quasar, yang disebabkan oleh keluarnya gas molekuler. Temuan ini menandai langkah signifikan dalam memahami evolusi galaksi di awal alam semesta. Kredit: SciTechDaily.com
Prediksi teoritis telah dikonfirmasi dengan ditemukannya gas molekuler yang mengalir dari quasar ketika alam semesta berusia kurang dari satu miliar tahun.
Quasar adalah wilayah kompak yang ditenagai oleh energi supermasif lubang hitam terletak di pusat galaksi masif. Mereka sangat bercahaya, dengan penampakan seperti titik yang mirip dengan bintang, dan terletak sangat jauh dari Bumi. Karena jarak dan kecerahannya, mereka memberikan gambaran kondisi alam semesta awal, ketika usianya kurang dari 1 miliar tahun.
Terobosan dalam Penelitian Quasar
Tim peneliti dipimpin oleh Asisten Profesor Dragan Salak di Universitas Hokkaido, Asisten Profesor Takuya Hashimoto di Universitas Tsukuba, dan Profesor Akio Inoue di Universitas Waseda, telah menemukan bukti pertama penindasan pembentukan bintang yang didorong oleh aliran gas molekuler di galaksi induk quasar di alam semesta awal. Temuan mereka, berdasarkan pengamatan yang mereka lakukan menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), di Chili, diterbitkan di Itu Jurnal Astrofisika.
Kesan seniman terhadap aliran gas molekuler dari quasar J2054-0005. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Peran Gas Molekuler di Galaksi
Gas molekuler sangat penting untuk pembentukan bintang. Sebagai bahan bakar utama pembentukan bintang, gas molekul dengan konsentrasi tinggi dan tersebar luas di dalam galaksi akan menyebabkan pembentukan bintang dalam jumlah besar. Dengan mengeluarkan gas ini ke ruang antargalaksi lebih cepat daripada yang dapat dikonsumsi oleh pembentukan bintang, aliran keluar molekul secara efektif menekan pembentukan bintang di galaksi yang menampung quasar.
“Pekerjaan teoretis menunjukkan bahwa aliran gas molekuler memainkan peran penting dalam pembentukan dan evolusi galaksi sejak usia dini karena dapat mengatur pembentukan bintang,” jelas Salak. “Quasar adalah sumber energi yang sangat besar, jadi kami perkirakan mereka akan menghasilkan arus keluar yang kuat.”
Sekelompok antena ALMA sepanjang 12 m mengamati langit malam. Pengamatan pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan antena 12 m. Kredit: ESO/Y. Beletsky
Menemukan Aliran Keluar Gas Molekuler
Quasar yang diamati para peneliti, J2054-0005, memiliki pergeseran merah yang sangat tinggi—quasar dan Bumi tampak bergerak menjauh satu sama lain dengan sangat cepat. “J2054-0005 adalah salah satu quasar paling terang di alam semesta jauh, jadi kami memutuskan untuk menargetkan objek ini sebagai kandidat yang baik untuk mempelajari arus keluar yang kuat,” kata Hashimoto. Para peneliti menggunakan ALMA untuk mengamati aliran gas molekuler dari quasar. Sebagai satu-satunya teleskop di dunia yang memiliki sensitivitas dan cakupan frekuensi untuk mendeteksi aliran gas molekuler di alam semesta awal, ALMA adalah kunci penelitian ini.
Berbicara tentang metode yang digunakan dalam penelitian ini, Salak berkomentar: “Molekul gas (OH) yang keluar ditemukan dalam penyerapan. Ini berarti kita tidak mengamati radiasi gelombang mikro yang datang langsung dari molekul OH; sebaliknya, kita mengamati radiasi yang berasal dari quasar terang—dan penyerapan berarti molekul OH menyerap sebagian radiasi dari quasar. Jadi, ibarat mengungkap keberadaan gas dengan melihat ‘bayangan’ yang muncul di depan sumber cahaya.”
Aliran gas molekuler dari quasar meliputi hidroksil (OH) (atas). Karena pergerakan gas molekuler menuju pengamat, puncak OH dalam spektrum serapan (bawah, garis biru putus-putus) muncul pada panjang gelombang yang lebih pendek (garis biru solid), fenomena yang dikenal sebagai efek Doppler. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) dimodifikasi dari Dragan Salak, dkk. Jurnal Astrofisika. 1 Februari 2024
Implikasinya terhadap Evolusi Galaksi
Temuan dari penelitian ini adalah bukti kuat pertama bahwa aliran gas molekuler yang kuat dari galaksi induk quasar memang ada dan berdampak pada evolusi galaksi pada zaman kosmik awal. “Molekul gas merupakan unsur yang sangat penting dalam galaksi karena merupakan bahan bakar pembentukan bintang,” pungkas Salak. “Temuan kami menunjukkan bahwa quasar mampu menekan pembentukan bintang di galaksi induknya dengan mengeluarkan gas molekuler ke ruang antargalaksi.”
Referensi: “Aliran Molekuler pada Reionisasi-Epoch Quasar J2054-0005 Terungkap melalui Pengamatan OH 119 μm” oleh Dragan Salak, Takuya Hashimoto, Akio K. Inoue, Tom JLC Bakx, Darko Donevski, Yoichi Tamura, Yuma Sugahara, Nario Kuno, Yusuke Miyamoto , Seiji Fujimoto dan Suphakorn, 1 Februari 2024, Jurnal Astrofisika.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad0df5
NewsRoom.id
