Ledakan
Sinar-Gamma Menyingkap Susunan Kimiawi yang Tak Terduga pada Galaksi-galaksi
Awal
Tim astronom internasional menggunakan cahaya
singkat yang cemerlang dari ledakan sinar-gamma sebagai penerang
untuk mempelajari susunan galaksi yang sangat jauh. Yang mengejutkan, observasi
yang menggunakan Very Large Telescope milik ESO ini, mengungkapkan bahwa dua
galaksi di alam semesta awal ternyata dilimpahi dengan elemen-elemen kimiawi
yang lebih berat dari Matahari. Kedua galaksi itu mungkin sedang dalam proses
penggabungan. Peristiwa seperti itu di alam semesta awal akan mendorong
pembentukan bintang-bintang baru dan mungkin menjadi pemicu ledakan
sinar-gamma.
Ledakan sinar-gamma adalah ledakan yang paling terang
di alam semesta. Pertama kali ditemukan oleh observatorium orbital yang
mendeteksi ledakan pendek sinar-gamma awal. Setelah posisinya menempati taret,
ledakan ini kemudian segera dipelajari dengan menggunakan teleskop besar
berbasis darat yang dapat mendeteksi sisa kilauan cahaya dan infra merah, yang
memancarkan semburan selama berjam-jam hingga berhari-hari.
Salah satunya yang meledak, yang disebut GRB 090323,
pertama kali ditemukan oleh Teleskop Fermi Gamma-ray Space milik NASA. Segera
setelah ditangkap oleh detektor sinar-X pada satelit Swift NASA dan dengan
sistem Grond pada teleskop MPG/ESO 2,2 meter di Chili, kemudian dipelajari
secara rinci dengan menggunakan Very Large Telescope (VLT) milik ESO,
hanya satu hari setelah ledakan itu terjadi.
Pengamatan VLT menunjukkan bahwa cahaya cemerlang dari
ledakan sinar-gamma telah melewati galaksi inangnya sendiri dan galaksi lain di
dekatnya. Galaksi-galaksi ini terlihat sebagaimana berada di masa sekitar 12
miliar tahun yang lalu. Galaksi-galaksi jauh tersebut sangat jarang terjebak
dalam kilauan ledakan sinar-gamma.
“Saat kami
mempelajari cahaya dari ledakan sinar-gamma itu kami tidak tahu apa yang
mungkin akan kami temukan. Sungguh mengejutkan bahwa gas dingin pada kedua galaksi
di alam semesta awal terbukti memiliki susunan bahan kimia yang tak
terduga.” jelas Sandra Savaglio (dari Institut Max-Planck untuk
Extraterrestrial Fisika, Garching, Jerman), penulis utama makalah.
“Galaksi-galaksi itu mengandung elemen-elemen yang lebih berat daripada
yang pernah terlihat pada sebuah galaksi yang sangat awal dalam evolusi alam semesta.
Kami tidak menduga alam semesta menjadi sedemikian matang, sedemikian
berevolusi secara kimiawi, sedemikian awal.”
Saat cahaya ledakan sinar-gamma melewati galaksi,
gasnya bertindak seperti saringan, dan menyerap sebagian cahaya ledakan
sinar-gamma pada panjang gelombang tertentu. Tanpa ledakan sinar-gamma, galaksi
ini akan terlihat samar. Dengan hati-hati menganalisis sidik
jari unsur-unsur kimiawinya yang berbeda, tim riset mampu mengetahui
komposisi gas dingin dalam galaksi-galaksi yang sangat jauh itu, khususnya
bagaimana galaksi-galaksi itu dilimpahi dengan elemen-elemen berat.
Dugaan sebelumnya menyebutkan bahwa galaksi-galaksi di
alam semesta muda hanya mengandung sejumlah kecil elemen-elemen berat
dibandingkan galaksi-galaksi pada saat ini. Elemen-elemen berat yang dihasilkan
selama kehidupan dan kematian generasi-generasi bintang, secara bertahap
memperkaya gas di galaksi. Para astronom dapat menggunakan kelimpahan kimiawi
dalam galaksi-galaksi untuk menunjukkan seberapa jauh mereka melalui kehidupan
mereka. Namun pengamatan baru yang mengejutkan ini mengungkapkan bahwa beberapa
galaksi tersebut sudah sangat dilimpahi dengan elemen berat kurang dari dua
miliar tahun setelah Big Bang. Sesuatu yang tak terpikirkan hingga saat ini.
Pasangan galaksi muda yang baru ditemukan ini pastilah
membentuk bintang-bintang baru pada tingkat yang luar biasa, untuk memperkaya
gas dingin dengan sedemikian kuat dan cepat. Karena kedua galaksi itu
saling mendekat satu sama lain, mereka mungkin dalam proses penggabungan, yang
juga akan memicu pembentukan bintang ketika awan gas saling bertabrakan. Hasil
baru ini juga mendukung gagasan bahwa ledakan sinar gamma dapat berhubungan
dengan pembentukan bintang masif yang kuat.
Pembentukan bintang energik di galaksi seperti ini
mungkin sudah berhenti pada awal sejarah alam semesta. Dua belas miliar tahun
kemudian, pada saat ini, sisa-sisa galaksi tersebut akan berisi sejumlah besar
sisa-sisa bintang seperti lubang hitam dan bintang kerdil dingin, membentuk
populasi “galaksi mati” yang sulit untuk dideteksi, yang hanya berupa bayangan
samar-samar. Menemukan mayat seperti itu pada masa sekarang akan menjadi sebuah
tantangan.
“Kami sangat beruntung dapat mengamati GRB 090323
saat ledakan itu masih cukup terang, sehingga adalah mungkin untuk
memperoleh pengamatan spektakuler secara rinci dengan VLT. Ledakan sinar-gamma
menunjukkan terangnya hanya dalam waktu yang sangat singkat, dan untuk
memperoleh kualitas datanya yang baik sangatlah sulit. Kami berharap bisa
mengamati galaksi-galaksi ini lagi di masa depan saat kita memiliki instrumen
yang jauh lebih sensitif, mereka akan menjadi target yang sempurna untuk
E-ELT,” kata Savaglio.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar