Simulasi penyatuan dua galaksi dan lubang hitam menggunakan superkomputer meramalkan akan membentuk lemparan gas hingga jutaan tahun
PERNAH melihat ketika kumpulan air dibejana terkena jatuhan titik air hujan. Sebuah gelombang cincin akan bergerak menjauhi titikan air tersebut menuju ke tepian. Begitu pula gambaran cincin ini terlihat ketika dua kota di Jepang, Hirosima dan Nagasaki, waktu itu menjadi sasaran bom atom sekutu. Hempasan gelombang yang disertai dengan deburan abu serta terpaan angin menghantam rumah-rumah disekitar tempat bom di jatuhkan.
Tak jauh berbeda dengan simulasi yang dilakukan oleh para peneliti galaksi dari Standford University mereka menemukan gelombang yang berbentuk cincin tersebut juga akan terbentuk ketika dua lubang hitam bersatu. Kapan itu akan terjadi? Jawabannya, masih terus disimulasikan dengan superkomputer mereka.
Hingga saat ini dari pengamatan para peneliti, lubang hitam yang banyak di temui di sekitar inti galaksi Bima Sakti belum akan menyatu sebelum ada gangguan kesetabilan. Galaksi Sagitarius yang juga dikabarkan di telan oleh Bima Sakti, hingga sekarang posisinya masih terus terjadi hingga inti masa galaksi ini nantinya benar-benar melebur jutaan tahun mendatang.
Laporan yang ditulis dalam Science Magazine edisi 7 Juni lalu ini membahas penyatuan dua lubang hitam. Artikel yang ditulis menceritakan lempeng gas (gelombang cakram) hasil penyatuan akan berhamburan keluar dari titik penyatuan dan dapat terjadi dari ratusan hingga ribuan tahun cahaya serta dari jutaan ke milyar tahun cahaya. “Teori relativitas umum Einstein yang digunakan 90 tahun lalu banyak membantu prediksi kami ini,” kata penulis artikel Stanford, Stelios Kazantzidis.
Penjelasan yang dijabarkan saat dua galaksi bersatu, sebuah hempasan dan radiasi gelombang sudah terbentuk. Di ikuti oleh lubang hitam dengan kepadatan super serta gaya tarik yang besar dapat diibaratkan seperti dua buah peleburan materi raksasa di angkasa. Fenomena ini akan di ikuti oleh hempasan partikel dan anti partikel yang membentuk medan cahaya dan medan magnet kuat keluar dari galaksi. “Tidak hanya berlaku untuk lubang hitam di Bima Sakti, namun penyatuan galaksi dan lubang hitam lain juga akan terjadi seperti itu,” kata Kazantzidis
Kazantzidis dan Lucio Mayer dari ETH Zurich (Swiss Federal Institute of Technology) menjelaskan pertama, sebelum penyatuan terjadi dua lubang hitam besar akan terlebih dahulu saling mengorbit dan menarik sisi dua masa yang sama-sama besar. Lubang hitam akan bersatu atau tidak, semuanya sangat tergantung dari eksistensi dan mekanisme momentum (pergerakan karena pengaruh dua masa) orbit lubang hitam tersebut.
Pada model penyatuan galaksi jika di ibaratkan dua buah galaksi itu mengandung lubang hitam, semuanya akan memiliki teori yang sama. Galaksi yang dikabarkan memiliki banyak bentuk tetap akan menjulurkan sisi paling tepi bintang-bintangnya. Bintang ini akan tertarik dan kemudian di ikuti oleh masuknya inti beserta keseluruhan isi galaksi termasuk lubang hitam tersebut. Contohnya adalah galaksi Bima Sakti yang menelan Sagitarius.
“Pasangan lubang hitam dapat juga berinteraksi dengan bintang di sekelilingnya atau dengan gas,” tambahnya. Karena lubang hitam jauh lebih kuat, materi beserta energi gas maupun bintang sedikit demi sedikit tertarik ke lubang hitam. Lanjutnya, mereka akan terpecah. Namun hingga saat ini belum jelas mana yang lebih dahulu menyatu antara keduanya.
Saat dua galaksi ini saling berhamburan isinya dan melebur menjadi satu, alur medan magnet dan radiasi yang terbentuk sangat tidak jelas. Terlebih lagi jika persatuan dua galaksi tersebut melibatkan dua galaksi besar. Untuk kasus Sagitarius, pelacakan lebih mudah karena Bima Sakti sangat dominan.
Peneliti menemukan ketika dua galaksi bersatu dengan melibatkan banyak gas, lubang hitam akan membentuk sistem binari. Pasangan lubang hitam ditemukan kekuatan daya tariknya tidak akan lebih kuat sebelum benar-benar menyatu. Waktu terjadinya diprediksi akan berkisar satu milyar tahun setelahnya.
Peneliti Menemukan Petunjuk Materi Kegelapan
MESKI ilmu fisika dan astronomi telah berkembang lebih dari dua abad, namun kegelapan tetaplah misterius. Banyak pertanyaan tidak bisa menjawab apakah kegelapan itu materi atau bukan. Ilmuwan sendiri mempertanyakan, apakah mungkin tidak ada materi yang menghamburkan cahaya di dalamnya, atau mungkin karena ukuran partikel penyusun kegelapan itu yang teramat sangat kecil.
Sebuah tim yang merupakan kumpulan para astronom menemukan petunjuk penting materi kegelapan. Penelitian tersebut mereka garap dengan berbekal teleskop Hubble yang sudah lama diletakkan di angkasa. “Penemuan ini sangat mengejutkan, sebuah gambaran cincin-cincin hitam berhasil ditangkap dan mungkin bagian dari materi kegelapan tersebut,” kata astronomer Dr James Jee dari Johns Hopkins University, Baltimore.
Cincin tersebut dikatakan sebagai cincin hantu yang terbentuk akibat tumbukan dua buah galaksi. Para astronom curiga, bagian dari materi yang nampak gelap tersebut dapat menarik sesuatu menjadi suatu bentuk yang gelap. Meski pernah dimunculkan teori yang hampir sama pada 1933, namun peneliti belum berhasil menjawab. Kini hasil perhitungan mereka menyiratkan kelompok yang ditemukan tersebut akan terbang menjadi bagian lain ketika terkena gravitasi bintang yang sedang menyala.
Publikasi di dalam Astrophysical Journal menyebutkan, pembuktian materi kegelapan tersebut masih sangat sulit dilakukan. Persoalannya, hanya terdapat di sekitar batas galaski dan dikaburkan oleh keberadaan debu serta benda-benda kosmis.
Dalam bayangan Jee, selaku ahli yang melihat bagian dari kegelapan tersebut menerangkan zat gelap memiliki struktur yang unik dan sangat berbeda dengan gas atau kelompok benda lain di galaksi. Ibaratnya kegelapan yang ditemukan berbentuk seperti tulang dan menggantung galaksi serta bintang-bintang pada suatu tempat.
“Untuk mempelajarinya, kami perlu fokus pada struktur materi gelap yang tidak dipengaruhi oleh galaksi dan kabut nebula. Kami berharap dapat mempelajari tingkah laku materi aneh ini layaknya materi yang kita kenal,” ujar Jee.
Posisi benda aneh yang sedang dikaji oleh peneliti sejak Januari lalu ini berada di dekat galaksi Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652) yang berjarak lima milyar tahun cahaya dari bumi. Cincin yang diamati jaraknya kurang lebih 2,6 juta tahun cahaya dari tempat tersebut.
Peneliti membutuhkan waktu satu tahun untuk meyakinkan bahwa materi kegelapan itu memang ada. Tidak hanya aneh, untuk mengamati materi kegelapan juga sangat sulit. Karena materi ini juga menyebar masuk ke dalam galaksi. Cara mempelajarinya hanya dapat dilakukan dengan terlebih dahulu memetakan cahaya yang masuk.
Jee dan tim sama sekali tidak menyangka, jika bayangan hitam yang diamati memang bukan kesalahan alat. Karena dengan semakin diacuhkannya bayangan yang berbentuk hitam tersebut, tim semakin banyak menemukan lokasi berbintik hitam yang membentuk kelompok. Simulasi komputer menerangkan bahwa kelompok ini terbentuk karena pemisahan galaksi sejak dua milyar tahun lalu. Dan menurut peneliti mempelajari materi ini menjadi penting karena akan dapat digunakan untuk membantu bagaimana alam semesta ini dapat terus mengembang
0 komentar:
Posting Komentar