Mengungkap misteri galaksi

Lubang hitam yang terkurung dalam cangkang hidrogen yang berpijar. Foto: Anna de Graaff .

Para astronom telah mengajukan teori baru tentang "bintang lubang hitam" untuk menjelaskan titik-titik terang misterius di alam semesta. Titik-titik terang ini, yang disebut LRD (Little Red Dots), muncul sangat awal dalam sejarah alam semesta, tetapi sifatnya masih menjadi misteri.

Awalnya, para ilmuwan mengira LRD adalah galaksi tua dengan banyak bintang tua. Alasannya adalah cahayanya tampak seperti cahaya dari bintang-bintang yang telah berevolusi panjang. Namun, tim yang dipimpin oleh astrofisikawan Anna de Graaff dari Institut Astronomi Max Planck di Jerman telah membantah anggapan ini berdasarkan pengamatan LRD yang dijuluki The Cliff.

Mereka berpendapat bahwa bintang-bintang dengan kecerahan seperti itu tidak mungkin terbentuk di awal terbentuknya Alam Semesta. "Sebaliknya, kami mengusulkan bahwa model yang paling masuk akal adalah sumber cahaya terionisasi, yang memerah akibat gas padat yang menyerap cahaya di sekitarnya," tulis tim tersebut.

Dengan kata lain, lapisan gas tebal di sekitarnya menyerap cahaya, mengubahnya menjadi merah. Hal ini mengakibatkan patahan Balmer yang kuat di dalam The Cliff, sebuah tanda yang digunakan untuk menentukan usia bintang atau galaksi, yang secara keliru diyakini banyak orang terlalu tua. Patahan Balmer adalah tanda dalam spektrum yang membantu menentukan usia galaksi.

Galaksi muda terdiri dari banyak bintang tipe O dan B yang memancarkan banyak cahaya pada panjang gelombang pendek (biru, ungu, ultraviolet). Bintang-bintang ini hanya hidup beberapa juta tahun, dan ketika mati, mereka menciptakan perubahan warna yang tajam, seperti pemutusan spektrum. Jadi, semakin tua galaksi, semakin hangat warnanya.

Sesar Balmer di The Cliff sangat besar. Foto: Anna de Graaff.

Banyak LRD menunjukkan pecahnya Balmer yang kuat, yang terjadi hanya 600 juta tahun setelah Big Bang, 13,8 miliar tahun yang lalu. Para ilmuwan meyakini bahwa ini terlalu dini dalam kehidupan alam semesta bagi sebuah galaksi untuk mencapai keadaan di mana bintang-bintang yang lebih tua mendominasi.

Hal ini telah mendorong banyak penelitian untuk memahami apa sebenarnya “titik-titik merah kecil” di luar angkasa ini, sementara The Cliff menghadirkan tantangan baru, dengan cahaya yang telah menempuh perjalanan selama 11,9 miliar tahun, dan patahan Balmer paling menonjol yang pernah tercatat dalam LRD.

"Sifat ekstrem The Cliff memaksa kami untuk kembali ke papan gambar dan membangun model yang benar-benar baru," jelas de Graaff. Dengan mempertimbangkan fitur aneh ini, para peneliti mengembangkan model yang mereka sebut lubang hitam bintang, sebuah lubang hitam supermasif yang secara aktif menelan materi dari cakram akresi, dikelilingi dan memerah oleh lapisan hidrogen padat, alih-alih debu.

Struktur ini agak menyerupai bintang yang dikelilingi plasma super panas. Bintang biasa bersinar berkat fusi internal, sementara bintang lubang hitam bersinar karena lubang hitam menelan materi dan memanaskan gas di sekitarnya.

Saat ini, hipotesis ini masih membutuhkan penelitian lebih lanjut untuk menentukan keberadaan, pembentukan, dan evolusi lubang hitam. Namun, Science Alert yakin hipotesis ini cukup masuk akal dan setidaknya akan membantu memecahkan sebagian masalah LRD, sekaligus mempertahankan pemahaman umat manusia saat ini tentang evolusi alam semesta.

"Dengan batasan-batasannya yang ketat, seperti pergeseran merahnya yang relatif sederhana dan pengamatan spektroskopi dan fotometrik berkualitas tinggi, The Cliff menjadi tolok ukur ideal untuk studi-studi masa depan tentang inti galaksi aktif dan bintang-bintang lubang hitam," tulis tim tersebut.

Sumber: https://znews.vn/giai-ma-bi-an-ve-thien-ha-post1589001.html