Menyahkod misteri galaksi

Lubang hitam terletak di dalam cengkerang hidrogen yang bercahaya. Foto: Anna de Graaff .

Ahli astronomi telah mencadangkan teori baru tentang "bintang lubang hitam" untuk menerangkan bintik-bintik terang misteri di alam semesta. Bintik-bintik terang ini, dipanggil LRD (Titik Merah Kecil), muncul sangat awal dalam sejarah alam semesta tetapi sifatnya kekal misteri.

Pada mulanya, saintis berpendapat LRD adalah galaksi lama dengan banyak bintang lama. Sebabnya ialah cahaya mereka kelihatan seperti cahaya daripada bintang yang telah lama berkembang. Walau bagaimanapun, pasukan yang diketuai oleh ahli astrofizik Anna de Graaff dari Institut Astronomi Max Planck di Jerman telah mencabar ini berdasarkan pemerhatian LRD yang digelar The Cliff.

Mereka berpendapat bahawa bintang dengan kecerahan sedemikian tidak mungkin terbentuk di Alam Semesta awal. "Sebaliknya, kami mencadangkan bahawa model yang paling munasabah ialah sumber bercahaya terion, memerah oleh gas yang padat, menyerap di sekitarnya," tulis pasukan itu.

Dalam erti kata lain, lapisan tebal gas di sekeliling menyerap cahaya, menjadikannya merah. Ini mengakibatkan kerosakan Balmer yang kuat di dalam The Cliff, tandatangan yang digunakan untuk menentukan umur bintang atau galaksi, yang ramai orang tersilap percaya terlalu tua. Sesar Balmer ialah tandatangan dalam spektrum yang membantu menentukan umur galaksi.

Galaksi muda terdiri daripada banyak bintang jenis O dan B yang memancarkan banyak cahaya pada panjang gelombang pendek (biru, ungu, ultraviolet). Bintang-bintang ini hanya hidup beberapa juta tahun, dan apabila mereka mati mereka mencipta perubahan warna yang mendadak, seperti pecah dalam spektrum. Jadi semakin tua galaksi, semakin panas warnanya.

Kesalahan Balmer The Cliff sangat besar. Foto: Anna de Graaff.

Banyak LRD menunjukkan pecah Balmer yang kuat, yang berlaku hanya 600 juta tahun selepas Big Bang, 13.8 bilion tahun yang lalu. Para saintis percaya ini adalah terlalu awal dalam kehidupan alam semesta untuk sebuah galaksi mencapai keadaan di mana bintang yang lebih tua mendominasi.

Ini telah membawa kepada banyak penyelidikan untuk memahami apakah sebenarnya "titik merah kecil" ini di angkasa, manakala The Cliff memberikan cabaran baharu, dengan cahaya yang telah mengembara selama 11.9 bilion tahun, dan kesalahan Balmer yang paling ketara pernah direkodkan dalam LRD.

"Sifat melampau The Cliff memaksa kami untuk kembali ke papan lukisan dan membina model baharu sepenuhnya," jelas de Graaff. Dengan ciri aneh ini dalam fikiran, para penyelidik membangunkan model apa yang mereka panggil lubang hitam bintang, lubang hitam supermasif yang secara aktif menelan bahan dari cakera pertambahan, dikelilingi dan kemerahan oleh cengkerang hidrogen yang padat dan bukannya debu.

Struktur ini agak menyerupai bintang yang dikelilingi oleh plasma panas lampau. Walaupun bintang biasa bersinar berkat gabungan dalaman, bintang lubang hitam bersinar kerana lubang hitam menelan jirim dan memanaskan gas di sekelilingnya.

Pada masa ini, hipotesis ini masih memerlukan lebih banyak kajian untuk menentukan kewujudan dan pembentukan serta evolusi lubang hitam. Walau bagaimanapun, Science Alert percaya bahawa hipotesis ini agak munasabah dan sekurang-kurangnya akan membantu menyelesaikan sebahagian masalah LRD sambil mengekalkan pemahaman semasa manusia tentang evolusi alam semesta.

"Dengan kekangan yang ketat, seperti anjakan merah yang agak sederhana dan pemerhatian spektroskopi dan fotometrik berkualiti tinggi, The Cliff menjadi penanda aras yang ideal untuk kajian masa depan nukleus galaksi aktif dan bintang lubang hitam, " tulis pasukan itu.

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