Teleskop Radio ALMA Temukan Tanda Molekuler Baru dalam Galaksi Starburst

Galaksi yang membentuk bintang pada tingkat yang sangat cepat disebut sebagai “galaksi starburst”. Fenomena tersebut adalah sebuah misteri bagi para ilmuwan, karena belum jelas bagaimana pembentukan bintang yang sangat produktif ini dapat terjadi dan berakhir. Pembentukan bintang dipengaruhi oleh sifat-sifat dari material tempat bintang-bintang tersebut lahir, yaitu gas molekuler. Gas yang terdiri dari berbagai macam molekul dan terletak di dalam awan-awan molekuler. Pembentukan bintang biasanya terjadi di daerah-daerah yang padat di dalam awan molekuler, di mana gaya gravitasi bekerja dengan kuat. Namun, proses fisik yang terjadi setelah pembentukan bintang aktif juga dapat mempengaruhi pembentukan bintang di masa depan, misalnya dengan menyebabkan ledakan bintang mati yang disebut supernova. Hal ini dapat menghasilkan gelombang kejut yang mengubah kimia gas di galaksi tersebut.

Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Sergio Martín dari European Southern Observatory/Joint ALMA Observatory, Nanase Harada dari National Astronomical Observatory of Japan, dan Jeff Mangum dari National Radio Astronomy Observatory telah mengamati sebuah galaksi yang sedang aktif membentuk banyak bintang, menggunakan instrumen yang sangat sensitif bernama Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Tim berhasil mendeteksi lebih dari seratus jenis molekul di galaksi starburst, jauh lebih banyak daripada yang pernah ditemukan sebelumnya di luar Galaksi Bima Sakti dan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang proses fisika dan kimia di galaksi semacam ini. ALMA juga berhasil mengidentifikasi lokasi-lokasi di mana tahapan-tahapan pembentukan bintang sedang berlangsung, sesuatu yang belum pernah terjadi sebelumnya di luar Galaksi Bima Sakti. Melalui pembaruan sensitivitas, pengamatan semacam ini akan menjadi lebih efisien di masa depan.

Dalam penelitian terbaru, para ilmuwan berhasil mendeteksi lebih dari seratus jenis molekul di pusat galaksi starburst yang dikenal sebagai NGC 253, yang berjarak sekitar 10 juta tahun cahaya dari Bumi. Hal ini merupakan kemajuan besar, karena sebelumnya molekul-molekul ini hanya ditemukan di dalam Galaksi Bima Sakti. Pengamatan dilakukan menggunakan ALMA, sebuah teleskop radio di Chile. Penelitian tersebut memberikan pemahaman baru tentang proses-proses fisik yang terjadi di dalam galaksi starburst, termasuk bagaimana gas molekuler padat mempromosikan pembentukan bintang aktif, serta bagaimana ledakan bintang mati dapat mengubah kimia gas di galaksi tersebut. Melalui penggunaan teknik pembelajaran mesin, para peneliti dapat mengidentifikasi molekul-molekul mana yang paling efektif untuk melacak tahapan-tahapan pembentukan bintang tersebut.

Secara keseluruhan, penelitian terkait komposisi molekuler membuka jendela baru dalam pemahaman kita tentang pembentukan bintang di galaksi-galaksi starburst. Dengan teknologi yang semakin maju, diharapkan kita dapat melihat lebih jauh lagi ke dalam proses-proses kompleks dan memahami lebih dalam tentang alam semesta yang luas ini.

Referensi:

[1] https://alma-telescope.jp/en/news/starfactory-202403 diakses pada 29 Maret 2024

[2] Nanase Harada, David S. Meier, Sergio Martín, Sebastien Muller, Kazushi Sakamoto, Toshiki Saito, Mark D. Gorski, Christian Henkel, Kunihiko Tanaka, Jeffrey G. Mangum, Susanne Aalto, Rebeca Aladro, Mathilde Bouvier, Laura Colzi, Kimberly L. Emig, Rubén Herrero-Illana, Ko-Yun Huang, Kotaro Kohno, Sabine König, Kouichiro Nakanishi, Yuri Nishimura, Shuro Takano, Víctor M. Rivilla, Serena Viti, Yoshimasa Watanabe, Paul P. van der Werf, Yuki Yoshimura. The ALCHEMI Atlas: Principal Component Analysis Reveals Starburst Evolution in NGC 253. The Astrophysical Journal Supplement Series, 2024; 271 (2): 38 DOI: 10.3847/1538-4365/ad1937