Gravitasi lensa di alam semesta


Kategori : Science | Date : 26 March 2019
Tahun 2010 sebuah objek sangat terang terlihat diamati oleh astronom, dan masih bersinar sampai saat ini.

Tapi cahaya itu adalah misteri yang baru terpecahkan sekarang. Sebuah studi untuk meneliti cahaya PS1-10afx, sebelumnya diduga sebuah ledakan bintang raksasa yang akan mati. Ternyata tidak.

Peneliti menyebut ada lekukan dari arah cahaya ke bumi, disebut sebagai gravitasi lensa. Cahaya dari PS1-10afx memiliki jarak 9 miliar tahun cahaya dari bumi. Sedemikan jauhnya bisa saja cahaya supernova 1a yang sampai ke bumi terganggu.

Space mengutip pernyataan Robert Quimby dari universitas Kavli di Tokyo bidang fisika dan matematika akhirnya mendapat sebuah kesimpulan. Quimby dan rekan rekannya mengumpulkan data dari supernova yang sangat terang dan kembali memudar. Dan mencari apa benda yang menghalangi cahaya tersebut. Quimby memperkirakan 2 lensa kosmik yang selaras dari cahaya yang mengarah ke bumi.

Cahaya  ledakan bintang tersebut terhalang oleh sebuah lensa gravitasi dan terlihat lebih terang. Tapi kembali terhalang lagi oleh satu gravitasi lensa, sehingga cahaya terlihat membesar di bumi.

Seperti apa gangguan gravitasi lensa di ruang angkasa, dijelaskan dengan gambar dibawah ini.
Cahaya bintang yang jaraknya 9 milyar tahun cahaya terlihat membesar, awalnya diduga sebuah ledakan bintang raksasa.
Tim peneliti dari universtas Jepang mengambarkan bahwa cahaya tersebut sebenarnya melintas melalui sebuah galaksi di depannya.
Ketika cahaya melintas galaksi dimana terdapat sebuah lubang hitam. Bisa saja cahaya tersebut membesar, sehingga di tahun 2010 astronom menyebut gambar dibawah ini adalah hasil ledakan sebuah bintang raksasa.

Cahaya ledakan bintang PS1-10afx menjadi sangat besar, 30x lebih besar dari cahaya aslinya.

Lensa gravitasi Supernova

Kesimpulan dari dunia kosmos. Cahaya di ruang angkasa dapat terhalang, karena alam semesta sangat luas. Bahkan cahaya yang terlihat dibumi mencapai miliaran tahun jauhnya dapat tertutup oleh benda lain. Ketika cahaya sebuah bintang atau galaksi, bisa saja cahaya tersebut terganggu ketika diamati oleh teleskop.



Bagaimana sebuah benda yang seharusnya tidak terlihat dan dapat terlihat
Gambar pertama terlihat di bagian tengah berwarna kuning adalah kelompok galaksi yang jauhnya 2,3 miliar tahun cahaya. Tapi muncul beberapa lekukan pada gambar foto ini.
Lekukan tersebut adalah benda yang lebih jauh dari posisi galaksi di depannya, ikut tampak karena efek pembesaran lensa gravitasi. Seperti gambar kedua, benda di belakang yang seharusnya tidak terlihat muncul dengan pembesaran, tapi tidak sama seperti benda aslinya. Melainkan tertarik berbentuk lekukan.
Pada arah panah gambar pertama di sisi kanan, adalah munculnya garis berwarna merah. Benda tersebut adalah galaksi yang lebih jauh. Salah satu yang tampak adalah galaksi A1689-zD1, memiliki jarak 13 miliar tahun cahaya.

Lensa gravitasi a1689-zd1

Bentuk galaksi di awal terbentuknya alam semesta tidak mudah terlihat. Sumber cahaya yang sangat jauh terlihat dari Bumi mencapai 10 miliar tahun cahaya lebih. Cahaya tersebut baru dapat terlihat dengan teknologi modern saat ini. Tapi sumber cahaya tersebut sangat kabur, karena galaksi yang usianya masih muda belum membentuk struktur seperti galaksi modern sekarang.
Bila dihitung dalam usia, cahaya dari galaksi A1689-zD1 jauh lebih tua dari pembentukan tata surya kita.

Apakah ada kemungkinan cahaya sampai diperbesar karena ilusi opti dari lensa gravitasi di ruang angkasa.
Bisa saja, mengingat jumlah galaksi yang belum bisa dihitung dan luasnya alam semesta ini.

Sebelumnya pernah ditemukan sebuah Quasar kembar, ternyata benda tersebut hanya satu. Tapi karena jaraknya mencapai 14 miliar tahun cahaya. Muncul dua titik terlihat di bumi.

November 2014, ilmuwan menyimpulkan 4 cahaya yang tampak disamping sebuah galaksi. Cahaya tersebut berasalh dari supernova atau ledakan bintang. Galaksi MACS J1149 dengan bentuk spiral, terlihat menampakan 4 cahaya. Begitu kuatnya gravitasi di galaksi J1149, gambar sebuah ledakan bintang sampai muncul 4 cahaya tepat disamping galaksi. Diperkirakan 4 cahaya yang tampak berasal dari satu sumber cahaya yaitu sebuah supernova yang jauhnya 9,3 miliar tahun cahaya.

Galaksi MACS J1149 tampilkan supernova dalam 4 cahaya akibat 
gravitasi lensa

Bagaimana  cahaya yang jauh bisa mengalami pembesaran di alam semesta.
Sebuah benda seperti bintang besar atau black hole memiliki kekuatan gravitasi. Ketika cahaya melintas dari belakang benda tersebut dan cahayanya tertangkap di Bumi, maka akan mengalami pembesaran
Seperti gambar pertama sebuah benda dapat membelokan aliran cahaya (warna kuning) karena gravitasi yang kuat.
Efeknya seperti gambar kedua, sebuah bintang yang kecil bila melintas di belakang sebuah galaksi. Maka cahayanya akan terlihat membesar sehingga terlihat jelas di Bumi.

Bagaimana gravitasi lensa merubah cahaya yang tertangkap teleskop

Kadang sebuah cahaya supernova dibelakang dapat tampak berpindah tempat dari tahun ke tahun. Walau bentuk aslinya hanya satu, tapi cahaya yang terlihat seakan sudah berpindah karena beberapa benda lain yang menimbulkan efek sama dari gravitasi lensa. Bahkan bisa memunculkan 4 cahaya. Sebagai contoh dibawah ini
  • Ketika cahaya jatuh di tepian galaksi , maka tampak beberapa cahaya dibagian bawah sebuah galaksi
  • Bila cahaya jatuh tepat dibelakang galaksi, akan tampak bulat utuh membentuk Halo

Bila supernova tepat dibelakang galaksi cahaya akan membentuk 
lingkaran Halo atau Einstein Ring




Gambar dibawah ini dari foto teleskop Hubble. Menampilkan banyaknya gambar melengkung akibat gravitasi lensa. Letak gambar diambil grup galaksi Abell S1063

Bisa dilihat letak benda yang tampak seperti lengkungan garis cahaya. Di zoom beberapa kali oleh Hubble sampai menunjukan lokasi kumpulan galaksi grup Abell.
Terlihat galaksi dibelakangnya muncul dengan beberapa garis lengkungan. Kemunculan gambar garis lengkung berwarna biru tersebut disebabkan cahaya yang melintas ke arah Bumi, terganggu oleh gravitasi di grup galaksi Abell S1063

Galaksi Abell S1063 memiliki beberapa cincin gravitasi lensa





Einstein Cross J2211-3050
Dipublikasikan oleh Instituto de Astrofísica de Canarias / GTC Maret 2019
Bentuknya seperti garis silang ini tampak dengan 4 cahaya yang disebut Einstein Cross J2211-3050, dengan nama ABCD sesuai koordinat di langit..
Tetapi benda yang tampak dengan 4 cahaya tersebut berasal dari satu sumber. Dan letaknya lebih jauh 3x dibanding galaksi berwarna kuning yang ada di depannya.
Gambar dibawah ini digabung antara 2 gambar dari teleskop ruang angkasa Hubble dan teleskop spektroskopi GTC.

Galaksi berwarna kuning yang berada di depan adalah galaksi yang berjarak 7 miliar tahun cahaya dengan redshift z 0.556.
Tapi yang berwarna biru memiliki jarak 20 miliar tahun cahaya dengan redshift z 3.03.
4 cahaya yang tampak tersebut terganggu oleh galaksi yang di depan 7 miliar tahun cahaya. Biasanya sumber tersebut berasal dari Quasar akibat ulang lubang hitam dalam proses pembentukan sejumlah besar bintang.

Einstein Cross J2211-3050
Radiasi sinar X ditemukan di tengah galaksi Bima Sakti. Mei 2017 diumumkan. Sebuah bintang S2 bergerak sangat cepat mengorbit ke lubang hitam. Mencapai 3% kecepatan cahaya. Tahun 2018 diuji dengan kenyataan bila bintang tersebut berhasil lolos dan membuktikan teori Einstein kembali. Gravitasi dapat menarik cahaya, video ditengah galaksi

Galaksi NGC 4874 adalah sebuah galaksi spiral. Walau disebut dengan galaksi spiral, penampakan galaksi ini tidak menampilkan debu dan gas seperti lengan. Ukuran galaksi ini mencapai 10x lebih besar dari galaksi Bima Sakti.



Peneliti mengamati galaksi NGC 4696. Galaksi dapat merubah bentuknya sendiri dari formasi bintang, khususnya dibagian tengah galaksi. Sementara galaksi lain memiliki perubahan bentuk galaksi akibat interaksi seperti bersingunggan dan bertabrakan dengan galaksi lain

Dua lubang hitam ini berada pada jarak 750 juta tahun cahaya menunjukan kehancuran dua galaksi 0402-379 akibat kedua lubang hitam. Bentuk visual dari galaksi Galaksi 04020-379 dahulu kedua galaksi memiliki lengan spiral yang terbentuk dari garis bintang. Update foto VLBA

Galaksi yang dilihat dari atas dengan sudut bumi, maka terang di bagian inti galaksi. Galaksi dari sudut miring, dapat dipelajari adalah struktur lengan galaksi dan ukurannya. Bagaimana bila galaksi terlihat tepat dari sisi samping.

Di daerah konstelasi Eridanus yang letaknya 50 juta tahun cahaya. Terdapat sebuah galaksi spiral berukuran besar yang dinamakan galaksi NGC 1532. Galaksi tersebut terlihat sudah mengunci sebuah galaksi yang jauh lebih kecil

Dengan teleskop Alma, astronomi dapat melihat pembentukan formasi gas sebelum menjadi galaksi. Usia foto yang diambil ini mencapai 800 juta tahun sebelum terjadinya alam semesta (big bang). Begitu jauhnya, gas asal mula pembentukan galaksi memiliki cahaya kemerahan.



Mengunakan data teleskop Wise dapat diperkirakan mengapa 2 lengan lebih banyak terbentuk bintang. Sedangkan Bumi berada disisi lengan galaksi lebih kecil Sagittarius Arm. Mengapa 2 lengan di galaksi kita lebih banyak terbentuk bintang.

Biasanya ukuran bintang besar akan berada dibagian dalam. Bintang di bagian tengah atau dekat inti galaksi memiliki kepadatan sampai 10x lebih banyak dibagian pusat. Sebuah galaksi merah disamakan bintang disana sudah berwarna merah atau bintang kuno. Semakin tua, sebuah galaksi akan membentuk tonjolan ditengah

Coma Cluster atau satu kluster galaksi berada di konstelasi Coma Berenices. Tapi bisa terlihat dengan teleskop ukuran besar untuk kelas amatir. Posisinya berada di antara rasi leo dan Bootes, dan paling mudah dilihat pada musim semi dan musim panas.

Lubang hitam pendamping bisa saja terbentuk di galaksi dengan lubang hitam utama yang berada ditengah. Nasa menemukan galaksi NGC 2276. Untuk ukuran, NGC 2276-3c memiliki massa sekitar 5-30x dari matahari kita

Galaksi NGC 4676 adalah dua galaksi kecil, disebut juga galaksi Tikus (Mice). Keduanya berada di konstelasi Coma Berenices yang jaraknya 290 juta tahun cahaya dari Bumi. Mungkin sekarang, kedua galaksi sudah bergabung menjadi satu galaksi utuh

Film pendek tentang keindahan galaksi, memberikan gambaran luasnya alam semesta dan bentuk dari beberapa benda di ruang angkasa. Salah satu animasi yang dibuat seperti Black Hole yang melontar gas atau Jet begitu jauh dari inti galaksi.




No popular articles found.