Para Astronom menemukan reservoar Air Terbesar Dan Terjauh Monday, September 18, 2017

Konsep artis ini mengilustrasikan quasar, atau "pemberi makan" lubang hitam, mirip dengan APM 08279 + 5255, di mana para astronom menemukan uap air dalam jumlah besar. Kredit gambar: NASA / ESA
› Gambar penuh dan keterangan

Dua tim astromer telah menemukan reservoar air terbesar dan tercepat yang pernah terdeteksi di alam semesta. Airnya saja setara dengan 140 triliun kali lebih besar dari seluruh air samudra yang ada di permukaan bumi, mengitari sebuah lubang hitam yang sangat besar bernama quasar, terletak lebih dari 12 milyar tahun cahaya dari bumi. 

"Wilayah di seputar quasar ini sangat unik dalam hal memproduksi air dalam jumlah yang sangat besar", kata Matt Bradford, seorang ilmuan Laboraorium Tenaga Pendorong Jet milik NASA di Pasadena, California. "ini menunjukkan bahwa air memang sudah lama tersedia di alam semesta, bahkan pada masa-masa awal." Bradford adalah pemimpin salahsatu dari dua tim yang terlibat dalam penemuan ini. Penelitian timnya sebagian dibiayai oleh NASA dan hasilnya diterbitkan dalam Jurnal Astrofisikal. 

Sebuah quasar digerakkan oleh tenaga lubang hitam sangat besar yang menyedot gas dan debu di seputar cincin yang melingakarinya. Dan ketika menyedot itu, sebuah quasar mengeluarkan energi yang luar biasa sangat besar. Kedua tim astronomer ini sama-sama mempelajari sebuah quasar bernama APM 08279+5255 yang menjadi wadah sebuah lubang hitam berukuran 20 milyar kali lebih masif dari matahari dan memancarkan energi seribu triliun kali lebih besar dari energi matahari. 

Para astromoer memperkirakan uap air sudah ada bahkan pada masa-masa awal alam semesta, tapi sebelumnya tidak pernah terdeteksi sampai sejauh ini. Memang ada uap air di Milky Way, tapi jumlahnya 4000 kali lebih kecil dibandingkan dengan air di quasar, sebab hampir semua air di Milky Way membeku menjadi es. 

Uap air adalah jejak gas penting yang mengungkapkan jatidiri sebuah quasar. Pada quasar APM 08279+5255 ini, uap air terdistribusi di sekeliling lubang hitam berupa gas dalam sebuah wilayah yang melingkupi teritori seluas ratusan tahun cahaya (1 tahun cahaya setara dengan 6 triliun mil). Keberadaannya mengindikasikan bahwa quasar ini memapari gas tsb dengan X-rays dan radiasi infra red, sehingga gas yang mengelilinginya menjadi hangat dan rapat tidak seperti apa yang dapat dijelaskan dalam standar ilmu astronomi. Kendati suhu gas ini 63 derjat di bawah 0 fahrenheit (minus 53 derajat celsius) dan kerapatannya 300 triliun kali lebih rendah dari atmosfir, tapi masih 5 kali lebih panas dan 10 s.d 100 kali lebih rapat (padat) dibandingkan dengan tipikal gas yang ada di galaxi seperti Milky Way. 

Prakiraan besaran uap air dan molekul-molekul lainnya, misalnya carbon monooxida, menunjukkan gas di sana cukup untuk "memberi makan" lubang hitamnya hingga lubang hitam ini dapat membesar lebih kurang enam kali lipat dari ukuran awalnya. Apakah pembesaran ini akan terjadi masih belum jelas, kata para atronomer, karena beberapa gas bisa saja berakhir menjadi padat dan berobah menjadi bintang, lalu keluar dari lingkar quasar.

Tim Bradford melakukan observasi sejak 2008, menggunakan seperangkat instrumen bernama "Z-spec' di observatorium sub-milimeter Institut Teknoloi California, sebuah teleskop setinggi 10 meter yang ditempatkan dekat puncak gunung Mauna Kea di Hawaii. Observasi ini dilanjutkan dengan menggunakan metode CARMA (Combined Array for Research in Millimeter-Wave Astronomy), sebuah jajaran cakram di gunung Inyo, California Selatan

Tim lainnya, dipimpin oleh Dariusz Lis, Senior Research Associate Physics di Caltech yang juga Deputy Director di Observatorium Submilimeter Caltech, menggunakan Plateu De Bure Inteferometer di pegununungan Alpen Perancis untuk mencari sumber-sumber air. Pada tahun 2010, secara tidak sengaja tim Lis mendeteksi keberadan air di quasar 8279+5255 dan mengamati ciri khas spektrumnya. Tim Bradfors mendapatkan lebih banyak informasi tentang air ini, termasuk massanya yang sangat besar, karena mereka mendeteksi beberapa ciri khas spektrum dalam air tsb. 

Para penulis laporan Bradford berjudul: "SPEKTRUM UAP AIR APM 0829+5255" termasuk:

Nguyen, Jamie Bock, Jonas Zmuidzinas and Bret Naylor of JPL; Alberto Bolatto dari University of Maryland, College Park; Phillip Maloney, Jason Glenn and Julia Kamenetzky dari University of Colorado, Boulder; James Aguirre, Roxana Lupu and Kimberly Scott dari University of Pennsylvania, Philadelphia; Hideo Matsuhara dari Institute of Space and Astronautical Science in Japan; and Eric Murphy dari Carnegie Institute of Science, Pasadena.

Z-spec dibiayai oleh National Science Foundation, NASA, The Research Corporation and the partner institutions.

Caltech mengelola JPL untuk NASA. Informasi tentang JPL online di http://www.jpl.nasa.gov


Whitney Clavin/Alan Buis 818-354-4673/818-354-0474
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
whitney.clavin@jpl.nasa.gov / alan.buis@jpl.nasa.gov

2011-223

[Alihbahasa bebas dari situs NASA.Gov | Diakses 22 Agustus 2017, Jam  23:42 PM]