WISE J2246-0526, Galaksi Paling Terang di Alam Semesta

Ilustrasi WISE J224607.55-052634.9, galaksi paling terang di seluruh alam semesta yang pernah ditemukan. Studi terbaru menggunakan data dari Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), mengungkap galaksi ini yang sedang menyerap debu dan material lainnya dari tiga galaksi tetangga yang ukurannya lebih kecil.
Kredit:  (NRAO/AUI/NSF) S. Dagnello

Galaksi paling terang yang pernah ditemukan di alam Semesta, diketahui sedang mengkanibal tidak hanya satu atau dua, tapi setidaknya tiga galaksi tetangga yang ukurannya lebih kecil, menurut makalah ilmiah yang ditulis oleh tim ilmuwan dari Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA dan dipublikasikan di jurnal Science edisi 15/11/18. Material yang dicuri dari galaksi-galaksi tetangga dianggap berkontribusi terhadap tingkat kecerahan galaksi.

Ditemukan oleh Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA pada tahun 2015, galaksi yang diberi kode WISE J224607.55-052634.9, bukanlah galaksi terbesar atau paling masif, tetapi skala kecerahannya mencapai 350 triliun kali Matahari. Jika seluruh galaksi di alam semesta dapat diposisikan pada jarak yang sama dari sudut pandang kita, WISE J224607.55-052634.9 (atau W2246-0526 untuk mempersingkat) akan menjadi galaksi yang paling terang.

Observasi menggunakan Teleskop Radio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) di Chili, mengungkap beberapa jejak debu yang ditarik dari tiga galaksi tetangga ke W2246-0526. Jejak debu bahkan mengandung materi yang setara dengan massa gabungan ketiga galaksi yang dikanibal. Belum diketahui apakah mereka bisa meloloskan diri atau akan benar-benar dikonsumsi oleh galaksi yang rakus ini.

Citra spektrum radio ALMA yang menampilkan W2246-0526 saat menghisap material dari tiga galaksi tetangga yang lebih kecil. W2246-0526 dan salah satu galaksi satelitnya berada di pusat gambar; galaksi kedua berada di atas; yang ketiga kiri bawah.
Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Sebagian besar skala kecerahan W2246-0526 tidak hanya dihasilkan oleh bintang-bintang di dalamnya, tetapi juga oleh sejumlah besar debu dan molekul gas panas yang terkonsentrasi di sekitar pusat galaksi. Tepat di jantung galaksi adalah sebuah lubang hitam supermasif dengan massa melampaui empat miliar kali Matahari. Gaya gravitasinya yang begitu ekstrem menarik material ke arahnya dengan kecepatan tinggi dan memanas hingga jutaan derajat, menyebabkan material bersinar dengan kecerahan yang luar biasa. Aktivitas lubang hitam yang bercahaya seperti itu disebut quasar.

Layaknya sebuah mesin, semakin besar output daya yang dihasilkan, semakin membutuhkan banyak input bahan bakar. Dalam kasus ini, gas dan debu building blocks utama pembentuk bintang, justru mengisi awan piringan akresi di sekitar lubang hitam di pusat galaksi. Jumlah material yang dicuri oleh WJ2246-0526 dari ketiga galaksi tetangganya, menyupai bahan bakar sebagai sumber daya kecerahan galaksi.

“Mungkin nafsu makan yang gila ini telah berlangsung selama beberapa waktu, dan kami menduga pesta skala galaksi ini akan terus berlanjut selama setidaknya beberapa ratus juta tahun,” ungkap penulis utama makalah ilmiah Tanio Diaz-Santos dari Universidad Diego Portales di Santiago, Chili.

Tim menganalisis arsip data ALMA, jajaran antena radio yang difungsikan sebagai teleskop tunggal, untuk mengidentifikasi jejak material debu. Posisi jejak akresi materi bersumber dari materi yang mengalir dari W2246-0526 dan galaksi-galaksi tetangga, mengindikasikan jalur yang konsisten dengan bagaimana seharusnya materi mengalir jika ditarik dari satu galaksi ke galaksi lainnya.

Citra spektrum radio ALMA yang menampilkan bagaimana W2246-0526 mengkanibal tiga galaksi tetangga (C1, C2, dan C3). Jejak pasang surut berukuran besar menghubungkan C2 dengan galaksi utama, sementara jembatan debu menghubungkan dua galaksi tetangga ke W2246-0526.
Kredit: T. Diaz-Santos, N. Lira, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Jenis kanibalisme skala galaksi semacam ini dianggap tidak umum. Para astronom memang telah berulang kali mengamati fenomena penggabungan antar galaksi atau akresi material dari galaksi tetangga di lingkungan kosmik terdekat. Misalnya sepasang galaksi yang secara kolektif dijuluki Galaksi Tikus, karena setiap galaksi memiliki ekor panjang yang tipis dari akresi material.

Terletak 12,4 miliar tahun cahaya dari Bumi, W2246-0526 adalah salah satu galaksi terjauh yang pernah ditemukan, jadi para astronom mengamatinya saat alam semesta hanya berusia sepersepuluh dari usianya saat ini, 13,8 miliar tahun. Pada jarak yang sangat jauh itu, aliran material yang mengarah ke W2246-0526 sangat lemah dan sulit dideteksi. Studi terhadap galaksi paling terang di alam semesta ini bergantung pada 2,5 jam waktu observasi menggunakan 40 piringan teleskop radio berukuran 12 meter ALMA.

“Dari data sebelumnya, kami mengetahui ada tiga galaksi pengiring, tetapi tidak ada bukti interaksi antara galaksi utama dengan para tetangganya,” jelas Diaz-Santos. “Kami tidak sengaja mencari sifat kanibal W2246-0526, tetapi observasi ALMA telah mengungkapnya.”

W2246-0526 digolongkan sebagai HotDOG (hot, dust-obscured galaxy) yang ditenagai oleh quasar. Para astronom menduga quasar memperoleh sebagian bahan bakar dari sumber eksternal, mungkin dari material ruang antargalaksi, atau, dari mencuri material galaksi lain di dekatnya, yang tampaknya dapat diterapkan ke W2246-0526.

“Galaksi ini hampir dua kali lipat lebih terang daripada galaksi lain yang ditemukan oleh WISE, dan terbentuk sangat awal dalam sejarah kosmos,” tutur rekan penulis makalah ilmiah Peter Eisenhardt, ilmuwan proyek JPL untuk WISE. “Tapi kami telah menemukan banyak galaksi yang mirip W2246-0526 menggunakan WISE. Mereka sangat jauh, berdebu dan ribuan kali lebih terang daripada galaksi pada umumnya. Dengan mempelajari W2246-0526, kita mungkin dapat memperoleh informasi selama tahap kunci evolusi galaksi dan quasar di galaksi HotDOG .”

Pada akhirnya, perilaku rakus mungkin mengarah ke kehancuran galaksi itu sendiri. Tim menduga quasar HotDOG yang mengumpulkan terlalu banyak material akan memuntahkan kembali gas dan debu ke seluruh galaksi. Muntahan material justru menghentikan proses pembentukan bintang-bintang baru, yang pada dasarnya mendorong kematian galaksi, sementara galaksi lain terus memperbarui diri dengan kelahiran bintang-bintang baru.

Makalah ilmiah tambahan yang mempelajari W2246-0526, juga telah dipublikasikan di Astrophysical Journal edisi 14/11, menentukan perkiraan massa lubang hitam supermasif di pusat galaksi, empat miliar kali massa Matahari. Namun skala kecerahan W2246-0526 yang dinobatkan sebagai galaksi paling terang di alam semesta, dianggap membutuhkan lubang hitam supermasif dengan massa yang setidaknya tiga kali lebih besar, menurut para penulis makalah ilmiah. Memecahkan kontradiksi ini tentunya membutuhkan lebih banyak observasi.

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Tony Greicius

Sumber: The Most Luminous Galaxy Is Eating Its Neighbors

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa