Musik lubang hitam dan tabrakan dunia-dunia

Penulis: Uliana S

Musik lubang hitam dan tabrakan dunia-dunia-1
Sinar-X: NASA/CXC/INAF-IRA/A. Botteon et al.; Inframerah: UKIDSS-GPS ; Radio: ASTRON/LOFAR; Pemrosesan gambar: NASA/CXC/SAO/N. Wolk.

Di kedalaman ruang angkasa, hampir tepat di balik tabir tebal Bima Sakti, tempat bintang-bintang, gas, dan debu Galaksi kita biasanya menyembunyikan objek-objek jauh dari mata penduduk Bumi, para astronom menemukan sebuah struktur aneh. Struktur itu menyerupai tanda musik — kunci biola, atau Treble Clef. Sumber radio ini, yang terang dan berbentuk serabut, lama menjadi misteri. Kini data Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA bersama instrumen-instrumen lain mengungkap kisahnya.

Struktur itu berada di zona penghindaran — wilayah langit tempat bidang Galaksi kita menghalangi pandangan. Sebelumnya ia disangka pulsar, tetapi kemudian muncul dugaan adanya kaitan dengan gugus galaksi yang jauh. Tim yang dipimpin Andrea Botteon dari Institut Astrofisika Nasional Italia menggunakan Chandra dan teleskop Eropa eROSITA. Mereka melihat gas panas yang membentang dengan suhu jutaan derajat. Ternyata itu bukan satu, melainkan dua gugus galaksi yang telah bertabrakan dan masih terus bergerak.

Gugus galaksi adalah salah satu struktur terbesar di alam semesta. Masing-masing berisi ratusan galaksi yang terbenam dalam waduk raksasa plasma superpanas. Tabrakan mereka menimbulkan gelombang kejut, mirip pembatas bunyi pesawat supersonik. Analisis data sinar-X Chandra menunjukkan: gas secara keseluruhan simetris, tetapi setelah simetri itu dikurangkan, tersisa pancaran terang di sisi-sisi dan lebih lemah di bagian tengah. Ini menunjukkan bahwa tabrakan berlangsung sepanjang garis "kiri-ke-kanan" pada gambar. Tabrakan langsung terjadi beberapa ratus juta tahun lalu, dan kini gugus-gugus itu saling menjauh.

Data radio dari jaringan teleskop Eropa LOFAR melukiskan "kunci biola" itu sendiri dalam warna merah. Pengamatan inframerah dari teleskop Inggris UKIRT menambahkan detail bintang dan galaksi. Gambar komposit menggabungkan semuanya: biru dan ungu — gas panas, merah muda — struktur radio, titik-titik putih — bintang-bintang.

Para peneliti menyimpulkan bahwa Treble Clef terbentuk dalam dua tahap. Mula-mula lubang hitam supermasif di pusat salah satu gugus memuntahkan awan partikel bermuatan dan medan magnet hampir dengan kecepatan cahaya. Partikel-partikel itu bersinar dalam pita radio, menciptakan pancaran terang. Seiring waktu mereka kehilangan energi, dan sinyalnya meredup. Kemudian tabrakan gugus memampatkan dan kembali mempercepat partikel-partikel itu. Gelombang kejut kemungkinan memainkan peran kunci dalam "membangkitkan kembali" sumber tersebut. Objek semacam ini disebut feniks radio — mereka menyala kembali setelah lama mereda.

Hasil karya ini diuraikan secara rinci dalam artikel ilmiah "The Treble Clef radio phoenix and its old nonthermal filaments", yang disiapkan oleh kelompok ilmuwan internasional yang dipimpin Andrea Botteon. Versi pertama pracetak muncul di arXiv pada 7 Juli 2026, dan pada 5 Oktober terbit edisi yang diperbarui. Artikel itu diterima untuk diterbitkan di jurnal bereputasi Astronomy & Astrophysics. Untuk pertama kalinya para penulis mencirikan secara rinci sifat-sifat gugus induknya — pergeseran merahnya, massanya, suhunya, luminositas sinar-X, dan keadaan dinamikanya. Mereka juga melakukan analisis spektral multifrekuensi terhadap sumber radio berbentuk serabut itu, menggunakan data LOFAR dan pengamatan lanjutan dengan teleskop radio raksasa meteran yang ditingkatkan, uGMRT. Kesimpulannya tak terbantahkan: ini adalah feniks radio yang termasuk dalam sistem galaksi masif yang sedang bergabung di zona penghindaran. Menurut para peneliti, morfologi rumitnya terbentuk oleh gerakan gas di medium antargalaksi selama penggabungan; proses yang sama kemungkinan juga melahirkan kandidat halo radio yang nyaris tak terbedakan di pusat gugus. Spektrum sumbernya sangat curam — indeks kecuramannya melebihi 4 antara 400 dan 650 MHz, yang membuatnya sangat menarik untuk pengamatan masa depan pada frekuensi sangat rendah dengan LOFAR 2.0.

Bentuk yang menyerupai kunci biola hanyalah kebetulan, manifestasi pareidolia, ketika otak mengenali garis-garis yang familier dalam data yang kacau. Tidak ada kaitan ilmiah dengan musik, tetapi kebetulannya sungguh menakjubkan.

Semua ini terjadi dalam skala yang sulit dibayangkan. Dua gugus raksasa, masing-masing bermassa ratusan triliun Matahari, bertabrakan pada jarak jutaan tahun cahaya. Lubang hitam yang massanya bisa melebihi satu miliar massa Matahari memuntahkan materi, lalu bencana kosmik kembali menyalakannya. Kita hanya melihat gema peristiwa yang terjadi ratusan juta tahun lalu. Sinar-X dan gelombang radio menembus debu Bima Sakti dan sampai kepada kita, menceritakan proses-proses yang membentuk struktur berskala besar alam semesta.

Penemuan semacam ini mengingatkan betapa rumit dan saling terhubungnya kosmos. Gas panas, medan magnet, partikel yang dipercepat hampir sampai batasnya, gelombang kejut, dan gravitasi — semuanya bekerja selaras, menciptakan struktur yang bagi kita tampak hampir artistik. Kita hidup di dunia di mana bahkan di sudut-sudut langit yang paling tersembunyi terjadi peristiwa-peristiwa megah, dan instrumen seperti Chandra memungkinkan kita melihatnya. Alam semesta terus memainkan simfoni sunyinya yang luar biasa dahsyat, dan kita baru mulai mendengar nada-nadanya satu per satu.

15 Tampilan

Sumber-sumber

  • Astronomy & Astrophysics journal

Komentar

Apakah Anda menemukan kesalahan atau ketidakakuratan?Kami akan mempertimbangkan komentar Anda sesegera mungkin.