Kumpulan galaksi adalah ruang terbesar di alam semesta, mengandungi beratus-ratus bahkan ribuan galaksi. Dalam persekitaran kelompok yang padat dan tidak ramah ini, galaksi berinteraksi secara aktif, dan ini dapat mengakhiri atau melambatkan pembentukan bintang. Ahli astronomi ingin mengetahui mengapa.
Galaksi mati di sudut-sudut alam semesta yang paling melampau. Pembentukan bintang mereka berhenti, dan ahli astronomi ingin mengetahui mengapa.
Para peserta dalam projek besar yang diketuai oleh orang Kanada berharap dapat melakukan ini. Dalam kerja mereka, mereka akan menggunakan salah satu teleskop paling moden. Program baru ini disebut VERTICO, dan tujuannya adalah untuk mengkaji secara terperinci bagaimana persekitaran membunuh galaksi-galaksi.
Sebagai pengarah saintifik program ini, saya mengetuai pasukan 30 pakar yang, menggunakan Kompleks Besar Atacam Millimeter (ALMA), merekodkan hidrogen molekul beresolusi tinggi dalam keadaan gas dalam 51 galaksi dari gugus galaksi terdekat yang disebut Virgo Cluster.
Kompleks Atacama bernilai $ 1.4 bilion ditugaskan pada tahun 2013. Ini adalah susunan antena dari beberapa teleskop radio yang saling berkaitan yang dipasang pada ketinggian 5.000 meter di Gurun Atacama di utara Chile. Ini adalah hasil kerjasama antarabangsa antara Eropah, Amerika Syarikat, Kanada, Jepun, Korea Selatan, Taiwan dan Chile. Sebagai projek astronomi darat terbesar yang sedang beroperasi, ALMA adalah kompleks teleskop gelombang milimeter paling maju. Ia sangat sesuai untuk mengkaji sekumpulan gas sejuk dan padat dari mana bintang baru terbentuk, kerana gas ini tidak dapat dilihat di bahagian spektrum yang dapat dilihat.
Program penyelidikan ALMA yang bercita-cita tinggi, seperti VERTICO, dirancang untuk menangani masalah saintifik strategik yang membawa kepada kemajuan besar dan penembusan di lapangan.
Kumpulan galaksi
Video promosi:
Cara galaksi hidup di alam semesta, bagaimana mereka berinteraksi dengan persekitaran intergalaksi mereka dan satu sama lain, mempunyai kesan besar terhadap kemampuan mereka membentuk bintang. Tetapi persoalan bagaimana sebenarnya ruang intergalaksi ini menentukan kehidupan dan kematian galaksi masih belum terjawab.
Kumpulan galaksi adalah ruang paling besar dan terbesar di alam semesta, yang mengandungi ratusan bahkan ribuan galaksi. Di mana terdapat jisim, terdapat graviti. Dan daya gravitasi kolosal yang terdapat dalam kelompok mempercepat galaksi ke kelajuan yang luar biasa, seringkali beribu-ribu kilometer sesaat, dan juga memanaskan plasma di ruang intergalaksi ke suhu tinggi sehingga ia mulai memancarkan sinar-X.
Dalam persekitaran kelompok yang padat dan tidak ramah ini, galaksi aktif berinteraksi dengan persekitarannya dan antara satu sama lain. Interaksi ini boleh mengakhiri atau melambatkan pembentukan bintang.
Memahami mekanisme penyejukan yang menghentikan pembentukan bintang dan bagaimana ia melakukannya adalah tugas utama para peserta dalam program VERTICO bersama.
Kitaran hidup galaksi
Apabila galaksi di kelompoknya runtuh, plasma intergalaksi dapat dengan cepat mengeluarkan gas mereka dalam reaksi ganas yang disebut pasang surut. Apabila bahan bakar pembentuk bintang dikeluarkan, ia pada dasarnya membunuh galaksi dan mengubahnya menjadi objek mati di mana tidak ada lagi bintang yang terbentuk.
Di samping itu, suhu kluster yang tinggi dapat menghentikan penyejukan gas panas dan penebalannya, berdasarkan galaksi yang timbul. Dalam kes ini, gas di galaksi tidak dikeluarkan secara aktif oleh persekitaran, tetapi digunakan sebagai bentuk bintang. Proses ini membawa kepada penghentian pembentukan bintang yang perlahan tetapi tidak dapat dielakkan. Penamatan ini mempunyai nama yang agak pelik dan menyakitkan: keletihan atau sesak nafas.
Proses-proses ini dapat dilanjutkan dengan cara yang berbeza, tetapi masing-masing meninggalkan jejak unik dan dapat dikenali dalam gas yang membentuk bintang-bintang galaksi. Salah satu tugas utama program VERTICO adalah menyatukan trek ini dan membentuk gambaran bagaimana kluster menyebabkan perubahan galaksi. Berdasarkan hasil kerja bertahun-tahun mengenai kajian evolusi galaksi dan pengaruh persekitaran intergalaksi di atasnya, kami ingin menyelesaikan teka-teki baru yang sangat penting.
Subjek penyelidikan yang sesuai
Virgo Cluster adalah lokasi yang ideal untuk penerokaan luar angkasa yang terperinci. Ini adalah gugus galaksi besar yang paling dekat dengan kami dan sedang dalam proses pembentukan. Ini bermaksud bahawa kita dapat memperoleh pandangan statik dari galaksi pada pelbagai peringkat kitaran hidup mereka. Ini akan membolehkan kita membuat gambaran terperinci tentang bagaimana pembentukan bintang terganggu dalam galaksi.
Galaksi dalam Virgo Cluster diperhatikan di hampir semua panjang gelombang spektrum elektromagnetik (contohnya, gelombang radio, gelombang optik, cahaya ultraviolet). Tetapi kita belum dapat melihat gas pembentuk bintang (ia dilakukan dalam jarak milimeter) dengan ketepatan dan resolusi yang diperlukan. VERTICO, sebagai salah satu program penerokaan galaksi ALMA terbesar, akan menghasilkan peta resolusi tinggi gas hidrogen molekul (bahan bakar untuk pembentukan bintang) untuk 51 galaksi.
Setelah memperoleh data dari sampel galaksi besar ini di kompleks Atakam, kita dapat memahami dengan tepat mekanisme penyejukan - pelepasan pasang surut atau keletihan - yang membunuh galaksi di persekitaran yang melampau dan bagaimana.
Dengan memetakan gas pembentuk bintang di galaksi, yang merupakan contoh penyejukan persekitaran yang tidak dapat disangkal, anggota VERTICO akan memperluas pemahaman kita tentang bagaimana galaksi terbentuk dan berkembang di kawasan-kawasan alam semesta yang paling tepu ini.
Toby Brown
