Astronom Mendeteksi Sejumlah Besar Gas dan Debu di Seputar Lubang Hitam di Masa Awal Alam Semesta

Rabu, 02 Mei 2012 - Pengembangan terbaru terhadap IRAM memungkinkan para ilmuwan mendeteksi gas dan debu yang baru ditemukan, yang mencakup karbon dalam jumlah yang cukup signifikan.

---

Dengan menggunakan array IRAM teleskop gelombang-milimeter di Pegunungan Alpen Perancis, tim astronom Eropa dari Jerman, Inggris dan Perancis telah menemukan sebuah waduk besar gas dan debu dalam galaksi yang mengitari lubang hitam supermasif yang paling jauh yang pernah diketahui. Galaksi yang disebut J1120 0641 ini memiliki jarak tempuh cahaya yang mengindikasikan usia 740 juta tahun setelah Big Bang, ketika alam semesta ini hanya 1/18 usia saat ini.

Ketua tim riset, Dr. Bram Venemans dari Institut Astronomi Max-Planck di Heidelberg, Jerman, akan mempresentasikan penemuan baru ini pada Rabu, 28 Maret, dalam Pertemuan Astronomi Nasional di Manchester.

Array Institut de Radioastronomie Millimetrique (Iram) terdiri dari enam teleskop berukuran 15-m yang mendeteksi emisi pada panjang gelombang milimeter (sekitar sepuluh ribu kali selama cahaya terlihat), berlokasi di Dataran de Bure pada ketinggian 2550-m di Pegunungan Alpen Perancis. Teleskop IRAM bekerja bersamaan dalam mensimulasikan sebuah teleskop yang jauh lebih besar dalam interferometer, yang dapat mempelajari objek dalam detail yang sangat halus.

Pengembangan terbaru terhadap IRAM memungkinkan para ilmuwan mendeteksi gas dan debu yang baru ditemukan, yang mencakup karbon dalam jumlah yang cukup signifikan. Ini sungguh tidak terduga, karena unsur kimiawi karbon terbentuk melalui fusi nuklir helium di dalam pusat bintang besar dan dihempaskan ke dalam galaksi ketika bintang tersebut mengakhiri hidupnya dalam ledakan supernova yang dramatis.

Galaksi J1120+0641 (titik merah dalam lingkaran hijau0 terlihat pada panjang gelombang terpendek, dan emisinya terdeteksi oleh IRAM (bawah). (Kredit: Royal Astronomical Society (RAS))

“Sungguh membingungkan bahwa sejumlah besar karbon yang berlimpah gas dapat terbentuk pada saat-saat awal alam semesta. Keberadaan karbon yang sedemikian banyak itu menegaskan bahwa pembentukan bintang besar pasti terjadi dalam periode singkat antara Big Bang dan waktu di mana kita saat ini mengamati galaksi tersebut,” kata Dr. Venemans.

Berdasarkan emisi dari debu, Venemans beserta timnya mampu menunjukkan bahwa galaksi tersebut masih bekerja membentuk bintang-bintang dengan kecepatan 100 kali lebih tinggi daripada di Bima Sakti kita.

Mereka bersyukur atas dilakukannya pengembangan terhadap IRAM, yang membuat penemuan ini bisa terwujud. “Memang, beberapa tahun yang lalu kami tidak akan mampu mendeteksi emisi itu.” kata salah satu anggota tim riset, Dr. Pierre Cox, direktur IRAM.

Para astronom sangat antusias dengan fakta bahwa sumber ini juga terlihat dari belahan bumi selatan di mana Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), yang akan menjadi teleskop sub-milimeter/milimeter paling canggih di dunia, saat ini sedang dibangun di Chili. Pengamatan dengan ALMA akan memungkinkan studi yang mendetail terhadap struktur galaksi tersebut, termasuk bagaimana gas dan debu bergerak masuk ke dalamnya.

Dr. Richard McMahon, salah satu anggota tim riset dari Universitas Cambridge di Inggris membayangkan ke depan ketika ALMA sepenuhnya beroperasi pada akhir tahun ini. “Pengamatan saat ini hanya menyediakan sekilas tentang apa yang akan ALMA mampu lakukan saat kita menggunakannya untuk mempelajari pembentukan generasi galaksi-galaksi pertama.”