Inti Galaksi Aktif

Ilustrasi wilayah pusat galaksi aktif.
(Kredit: NASA/Pusat Penerbangan Antariksa Goddard)

Galaksi aktif memiliki sebuah inti emisi berukuran kecil yang tertanam di pusat galaksi. Inti galaksi semacam ini biasanya lebih terang daripada kecerahan galaksi.

Untuk galaksi normal, seperti galaksi Bima Sakti, kita menganggap total energi yang mereka pancarkan sebagai jumlah emisi dari setiap bintang yang ada di dalamnya, tetapi tidak dengan galaksi aktif. Galaksi aktif menghasilkan lebih banyak emisi energi daripada yang seharusnya. Emisi galaksi aktif dideteksi dalam spektrum inframerah, radio, ultraviolet, dan sinar-X. Emisi energi yang dipancarkan oleh inti galaksi aktif atau active galaxy nuclei (AGN) sama sekali tidak normal. Lantas bagaimana AGN menghasilkan output yang sangat energik?

Sebagian besar galaksi normal memiliki sebuah lubang hitam supermasif di wilayah pusat. Lubang hitam di pusat galaksi aktif cenderung mengakresi material dari wilayah pusat galaksi yang begitu padat. Saat material ditarik ke arah lubang hitam, momentum sudut menyebabkan material berputar dan membentuk struktur menyerupai cakram yang disebut piringan akresi. Piringan akresi memanas karena gaya gesek dan gravitasi.

Ilustrasi yang menunjukkan fitur inti galaksi aktif (AGN). Skala kecerahan AGN yang begitu ekstrem ditenagai oleh akresi material di sekitar lubang hitam supermasif. Bahkan beberapa AGN dapat menyemburkan berkas sempit (jet) partikel.
(Kredit: Aurore Simonnet, Universitas Negeri Sonoma)

Galaksi aktif juga termasuk wilayah yang terdiri dari gas dan debu yang menyerupai sebuah donat raksasa, sementara lubang hitam supermasif dan piringan akresi terletak di lubang donat. Satu dari sepuluh AGN, lubang hitam supermasif dan piringan akresi menghasilkan berkas sempit (jet) partikel energik yang disemburkan ke arah yang berlawanan hampir secepat cahaya, sekaligus menjadi sumber emisi kuat gelombang radio.

Perbedaan blazar dan quasar

Sifat galaksi aktif ditentukan oleh massa lubang hitam supermasif, tingkat akresi material, semburan jet ekstrem dan orientasi sudut pandang kita. Galaksi radio, quasar, dan blazar adalah AGN yang menyemburkan jet partikel dan mampu menembus ruang antargalaksi. Tipe AGN hanya tergantung pada orientasi sudut pandang kita terhadap piringan akresi. Disebut blazar jika kita melihatnya dari depan (face-on) sehingga piringan akresi terlihat bulat, dan quasar jika kita melihatnya dari samping (edge-on) sehingga piringan akresi terlihat menyemburkan jet.

AGN telah dipelajari secara intens pada semua panjang gelombang. Karena perilakunya sering berubah dalam rentang waktu yang singkat, mempelajarinya dalam semua spektrum elektromagnetik lebih mempermudah observasi. Sinar-X dan sinar gamma telah terbukti berperan penting dalam pendekatan multi panjang gelombang semacam ini, karena banyak quasar yang memancarkan sebagian besar energi mereka pada panjang gelombang sinar-X dan sinar gamma.

Sumber sinar-X AGN berasal sangat dekat dari lubang hitam, sehingga studi sinar-X dapat memberikan para ilmuwan wawasan unik ke dalam proses fisik yang berlangsung di ‘mesin’ pusat. Selain itu, observasi sinar gamma dapat memberikan informasi berharga tentang sifat akselerasi partikel jet yang disemburkan quasar dan petunjuk bagaimana partikel berinteraksi dengan lingkungan di sekitarnya.

Kredit: NRAO, Cal Tech, Walter Jaffe/Leiden Observatory, Holland Ford/JHU/STScI, dan NASA

Gambar di sebelah kiri menampilkan kombinasi antara spektrum radio dan cahaya kasat mata dari galaksi elips NGC 4261 yang diambil oleh teleskop berbasis darat. Difoto dalam cahaya kasat mata (putih) galaksi terlihat sebagai piringan redup ratusan miliar bintang. Gambar radio (oranye) menunjukkan sepasang semburan jet berlawanan arah yang berasal dari AGN dan membentang sejauh 88.000 tahun cahaya.

Gambar di sebelah kanan memperlihatkan inti galaksi NGC 4261 yang diambil oleh Hubble. Struktur piringan raksasa yang terdiri dari molekul gas dingin dan debu berukuran sekitar 300 tahun cahaya, menjadi sumber bahan bakar bagi lubang hitam supermasif di inti galaksi. Piringan ini agak miring (sekitar 60 derajat) dan memberikan para astronom pandangan yang jelas terhadap wilayah pusat yang terang dengan sebuah lubang hitam supemasif di dalamnya.

Ditulis oleh: Staf imagine.gsfc.nasa.gov

Sumber: Active Galaxies

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa