Pelensaan Gravitasi Memecah Cahaya Quasar Menjadi Lima Gambar

Kredit: NASA, ESA, dan A. Feild (STScI)

Efek gambar rangkap sebagaimana yang diamati oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA ini dihasilkan oleh sebuah proses alami yang disebut pelensaan gravitasi, yang terjadi ketika gaya gravitasi dari benda langit sangat masif, dalam hal ini gugus galaksi, menekuk dan memperkuat cahaya yang bersumber dari quasar yang terletak jauh di belakangnya.

Meskipun sudah banyak sampel pelensaan gravitasi yang diamati, “quasar rangkap empat” ini adalah satu-satunya kasus yang dihasilkan oleh seluruh gugus galaksi yang bertindak sebagai lensa gravitasi.

Quasar latar belakang adalah inti cemerlang dari sebuah galaksi yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif pelahap gas dan debu kosmik yang menghasilkan semburan berkas sempit cahaya. Ketika cahaya quasar melewati medan gravitasi gugus galaksi yang terletak di antara kita dan quasar, cahaya ditekuk sedemikian rupa oleh medan gravitasi yang melengkungkan ruang sehingga lima gambar quasar secara terpisah dihasilkan di sekitar pusat gugus.

Gambar quasar kelima tertanam di sebelah kanan dari inti galaksi yang berada di pusat gugus. Gugus galaksi ini juga menciptakan gambar mirip jaring laba-laba dari galaksi-galaksi jauh melalui pelensaan gravitasi.

Lensa gravitasi gugus galaksi SDSS J1004+4112.
Kredit: ESA, NASA, K. Sharon (Universitas Tel Aviv) dan E. Ofek (Caltech)

Gugus galaksi yang menciptakan pelensaan gravitasi diberi kode SDSS J1004 + 4112 dan ditemukan dalam Sloan Digital Sky Survey, yang terletak sekitar tujuh miliar tahun cahaya dari Bumi dan terlihat pada separuh usia alam semesta.

Data spektral yang diambil menggunakan Teleskop Keck I berdiameter 10 meter menunjukkan gambar rangkap hanya berasal dari satu galaksi. Hasil spektral konsisten dengan yang disimpulkan oleh model pelensaan gravitasi berdasarkan posisi gambar dan pengukuran cahaya yang dipancarkan quasar.

Lensa gravitasi selalu menghasilkan jumlah gambar ganjil, meskipun ada satu gambar yang biasanya sangat redup dan tertanam jauh di dalam cahaya objek pelensaan itu sendiri. Meskipun observasi sebelumnya terhadap SDSS J1004+4112 telah mengungkap empat gambar dari sistem ini, visi tajam Hubble dan perbesaran tinggi lensa gravitasi berkolaborasi untuk menempatkan gambar kelima yang berada cukup jauh dari inti galaksi pencitraan pusat dan membuatnya turut terlihat.

Kredit: ESA, NASA, K. Sharon (Universitas Tel Aviv) dan E. Ofek (Caltech)

Galaksi yang menjadi induk quasar terletak sekitar 10 miliar tahun cahaya dari Bumi dan dapat diamati pada gambar sebagai beberapa busur merah redup. Gambar Hubble juga mengungkap sejumlah besar struktur mirip busur dari galaksi-galaksi yang berada lebih jauh di belakang gugus, masing-masing dibagi ke dalam beberapa gambar yang terdistorsi. Galaksi terjauh yang bisa diidentifikasi terletak 12 miliar tahun cahaya (eksis hanya 1,8 miliar tahun setelah Big Bang).

Dengan membandingkan gambar ini dengan gambar gugus yang dikumpulkan Hubble setahun sebelumnya, para peneliti menemukan fenomena langka supernova di salah satu galaksi penghuni gugus. Ledakan supernova yang terjadi tujuh miliar tahun lalu, ditambah data pengamatan supernova lainnya, digunakan oleh para ilmuwan untuk merekonstruksi bagaimana alam semesta diperkaya oleh unsur-unsur berat melalui ledakan ini.

Ditulis oleh: Staf hubblesite.org

Sumber: Hubble Captures a “Five-Star” Rated Gravitational Lens

#terimakasihgoogle