Apa Itu Quasar ? | Astronomi
Mengenal Quasar, Inti Galaksi yang Sangat Terang
Pernah mendengar istilah “quasar”? Apa yang terpikirkan di kepalamu? Objek paling terang? Objek paling jauh? Atau kau malah gres kali ini mendengarnya? Sekarang ini kita akan bahas salah satu objek paling eksotis di alam semesta yang berjulukan quasar.
Ini dimulai pada tanggal 5 Februari 1963 di California Institute of Technology. Saat itu, seorang astronomi Belanda, Maarten Schmidt, sedang meneliti obyek misterius yang cahayanya sangat terang. Objek tersebut terlihat menyerupai titik, sama menyerupai ketika melihat bintang di langit. Hal yang gila ialah Schmidt menemukan bahwa objek tersebut berasal dari daerah yang sangat jauh dari Bumi. Jaraknya mencapai miliaran tahun cahaya, sangat jauh di luar galaksi Bima Sakti. Kenapa objek sejauh itu sanggup memancarkan cahaya yang sangat terang? Schmidt pun menduga bahwa obyek ini bukan bintang biasa.
Quasi-stellar Radio Sources
Quasar ini bergotong-royong merupakan akronim dari quasi-stellar radio sources (sumber radio menyerupai bintang). Mengapa dinamakan demikian? Hal ini alasannya ialah quasar pertama yang ditemukan merupakan suatu objek yang terlihat menyerupai bintang, namun memancarkan sinyal radio yang kuat. Quasar pertama ini berjulukan 3C 273 dan bergotong-royong telah ditemukan semenjak tahun 1950-an oleh para astronom radio. Schmidt melaksanakan penelitian lanjutan terhadap 3C 273 dengan memakai teleskop optik di Observatorium Palomar untuk mempelajari spektrumnya. Tidak menyerupai bintang pada umumnya yang mempunyai garis-garis hidrogen, spektrum 3C 273 mempunyai rujukan yang gila dan tidak teridentifikasi ketika itu.
Schmidt hasilnya menyadari ada sesuatu yang menarik dari spektrum 3C 273. Spektrum tersebut mempunyai rujukan yang teratur dan terlihat menyerupai tergeser ke warna yang lebih merah. Ketika suatu objek bergerak menjauh dari pengamat, cahayanya akan terlihat bergeser ke panjang gelombang yang lebih merah jawaban efek Doppler. Fenomena ini menyerupai dengan kasus dengan bunyi sirene kendaraan beroda empat polisi yang frekuensinya menjadi lebih rendah ketika bergerak menjauhimu. Inilah yang disebut dengan redshift(pergeseran merah) dan biasanya sanggup dipakai untuk mengukur jarak. Dengan metode ini, Schmidt menemukan bahwa 3C 273 berjarak sekitar dua miliar tahun cahaya dari Bumi. Sebagai perbandingan, diameter galaksi Bima Sakti saja ukurannya hanya 100.000 tahun cahaya.
Sumber Energi Quasar
Untuk memancarkan cahaya yang sangat terperinci dari jarak sejauh itu, quasar harus memproduksi energi yang sangat besar juga. Akan tetapi, bagaimana caranya? Pada tahun 1969, astronomi dari Universitas Cambridge yang berjulukan Lynden-Bell mempunyai wangsit atas permasalahan tersebut, yaitu lubang hitam supermasif.
Lubang hitam ialah obyek yang sangat masif dan rapat sehingga gravitasinya menciptakan cahaya tidak sanggup lolos darinya. Jika sendirian, lubang hitam tidak sanggup terlihat alasannya ialah gelap. Tetapi, kalau dikelilingi oleh banyak gas dan debu, sesuatu yang spektakuler akan terjadi. Ketika materi itu berada terlalu dekat, materi tersebut akan jatuh ke lubang hitam, membentuk piringan yang bergerak spiral menyerupai air yang mengitari jalan masuk pembuangan. Sembari gas dan debu tersebut jatuh, terjadi suatu proses yang kompleks sehingga mereka melepaskan energi dalam bentuk radiasi dalam jumlah besar. Kadang-kadang lubang hitam ini memiliki medan magnet yang sangat besar lengan berkuasa sehingga sanggup membentuk jet partikel bermuatan yang di lontarkan dari kedua kutubnya. Inilah proses yang terjadi di quasar.
Beberapa tahun sehabis inovasi Schmidt, para astronomi menemukan banyak quasar baru. Dalam beberapa dekade, mereka hasilnya mengetahui bahwa quasar hanya salah satu tipe dari kategori yang lebih besar, yaitu active galactic nuclei (inti galaksi aktif) yang biasa disingkat sebagai AGN. Sekitar 10% dari seluruh galaksi di dalam alam semesta mempunyai AGN di pusatnya. AGN tersebut menghasilkan radiasi di aneka macam panjang gelombang menyerupai pada panjang gelombang radio, inframerah, cahaya tampak, ultraviolet, sinar-X, atau bahkan sinar gama. Quasar ialah kelompok AGN yang paling terang, namun jumlahnya sangat sedikit (1% dari total galaksi di alam semesta).
Untuk sesaat, para astronomi beranggapan bahwa lubang hitam supermasif hanya sanggup di temukan di AGN. Tetapi, pada tahun 1990-an hasilnya di yakini bahwa semua galaksi mempunyai lubang hitam supermasif di pusatnya. Apa buktinya? Para astronomi mengamati pergerakan bintang bintang di sentra galaksi dengan memakai teleskop, contohnya Hubble Space Telescope. Dari kecepatan orbit bintang-bintang tersebut, sanggup di ukur gaya gravitasi yang dihasilkan oleh suatu benda misterius dari sentra galaksi secara akurat. Massa benda yang diperoleh dari hasil perhitungan mengatakan bahwa benda tersebut ialah lubang hitam supermasif. Pada tahun 2000-an di ketahui bahwa lubang hitam supermasif yang ada di sentra galaksi Bima Sakti massanya sekitar 4 juta lebih besar dari massa Matahari.
Pembentukan Galaksi Aktif
Salah satu hal yang menarik dari AGN ialah mereka banyak ditemukan di daerah yang jauh. Artinya, mereka berasal dari daerah ketika alam semesta jauh lebih muda daripada ketika ini. Ini mengatakan bahwa galaksi-galaksi lebih aktif pada masa mudanya ketika mereka mempunyai banyak gas dan debu untuk memberi makan lubang hitam di sentra nya. Namun, tentunya gas dan debu tersebut akan habis seiring berjalannya waktu alasannya ialah diisap oleh lubang hitam atau bermetamorfosis bintang. Ini menciptakan AGN-AGN tersebut meredup dan jumlahnya semakin berkurang. Galaksi yang tidak aktif suatu masa sanggup aktif kembali menjadi AGN kalau ada sesuatu yang memicunya. Seumpamanya,terjadi gesekan dan merger (pergabungan) dengan galaksi lain yang mempunyai banyak gas. Gas tersebutlah yang nantinya akan menghasilkan materi bakar untuk mengaktifkan lubang hitam di sentra galaksi. Galaksi Bima Sakti diperkirakan akan menjadi AGN sekitar empat miliar tahun lagi, tepatnya ketika gesekan dengan galaksi Andromeda terjadi.
Pembentukan AGN tidak harus melalui gesekan antargalaksi. Beberapa galaksi ditemukan aktif menjadi AGN pada suatu saat, namun beberapa tahun kemudian kembali menjadi galaksi normal. Adam Myers, astronom dari University of Wyoming di Amerika Serikat, menyebut galaksi tersebut sebagai “changing look” quasar (quasar yang penampakannya berubah). Mengapa sanggup demikian? Hal ini masih menjadi misteri dalam astronomi. Astronom - astronom menduga bahwa proses di sentra galaksi lebih kompleks dari yang diperkirakan sebelumnya.
AGN merupakan hal yang penting dalam evolusi galaksi. AGN sanggup melontarkan jet dan anutan gas yang nantinya memicu pembentukan bintang di galaksi itu. Selain itu, AGN sanggup dipakai untuk mempelajari alam semesta, contohnya mengukur usia, umur, dan takdir alam semesta.
Ketika alam semesta berusia kurang dari 1 juta tahun, alam semesta yang diisi oleh sup partikel bermuatan yang panas. Fluktuasi yang sanggup dihasilkan oleh Big Bang ketika masa awal pembentukan alam semesta menghasilkan gelombang bunyi yang bergema melewati sup partikel tersebut. Saat alam semesta sudah lebih besar dan mendingin, getaran yang dialami sup partikel berhenti dan membeku di tempatnya sendiri-sendiri. Getaran itu dinamakan baryon acoustic oscillation (osilasi akustik baryon) yang ketika ini menampakkan dirinya sebagai riak halus dalam distribusi galaksi di alam semesta. Distribusi quasar sanggup dipakai untuk mengukur ukuran riak yang sanggup terlihat di masa sekarang. Hasil observasi tersebut sanggup dibandingkan dengan perhitungan teoretis untuk mengukur seberapa besar alam semesta kita.
Quasar terjauh yang diketahui ketika ini ialah ULAS J1120+0641 yang jaraknya 12 miliar tahun cahaya. Itu artinya cahaya quasar tersebut berasal dari daerah di alam semesta yang masih berumur sekitar 770 juta tahun. Keberadaan quasar tersebut memunculkan kontroversi baru. Lubang hitam supermasif yang nantinya akan membentuk quasar tumbuh dengan mengonsumsi gas dan debu atau bergabung dengan lubang hitam lainnya. Proses ini membutuhkan waktu yang tidak sebentar. Hingga ketika ini belum diketahui bagaimana ULAS J1120+0641 sanggup terbentuk di alam semesta yang masih semuda itu. Tetapi, mungkin saja di masa kemudian alam semesta diisi oleh bintang-bintang supermasif yang massanya 100.000 kali lebih besar dari Matahari. Bintang-bintang inilah yang akan runtuh menjadi lubang hitam dan cukup besar menjadi lubang hitam supermasif hanya dalam waktu beberapa ratus juta tahun.
Quasar dan juga AGN merupakan salah satu inovasi penting di astronomi periode ke-20. Meskipun masih dianggap misterius, benda tersebut telah berhasil menjadi salah satu cuilan puzzlepenting untuk memahami evolusi alam semesta kita.
Sumber https://trendjamansekarang.blogspot.com/
