Filamen radio yang termagnetisasi melimpah di beberapa ratus parsec bagian dalam galaksi kita. Kemajuan dalam memahami populasi filamen ini berjalan lambat selama beberapa dekade terakhir, sebagian karena kurangnya deteksi di tempat lain di galaksi atau galaksi eksternal.
Sekarang, 40 tahun kemudian, Northwestern University Para ahli astrofisika, untuk pertama kalinya, memperkenalkan dua kemungkinan penjelasan atas asal usul filamen yang tidak diketahui. Mereka mengusulkan bahwa filamen mungkin dihasilkan dari interaksi antara angin skala besar dan awan atau bisa muncul dari turbulensi di dalam medan magnet yang lemah.
Filamen pertama yang ditemukan Zadeh menjulang tinggi di dekat Lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti dan panjangnya mencapai 150 tahun cahaya. Zadeh meningkatkan basis data observasinya sebanyak lebih dari 1,000 filamen awal tahun ini. Filamen satu dimensi dalam kumpulan tersebut muncul dalam kelompok dan berpasangan, seringkali dengan jarak yang sama, ditumpuk berdampingan seperti senar harpa, atau mengalir ke samping seperti riak individu dalam aliran.
Zadeh mengungkapkan filamen misterius itu terbuat dari apa sinar kosmik elektron yang berputar sepanjang medan magnet hampir secepat cahaya. Zadeh terus bertanya-tanya dari mana asal filamen tersebut meskipun telah memecahkan misteri terdiri dari apa filamen tersebut. Sebagai hasil dari penemuan populasi baru di luar galaksi kita, para astronom kini memiliki lebih banyak kesempatan untuk mempelajari proses fisik di sekitar filamen.
Dia berkata, “Setelah mempelajari filamen di Pusat Galaksi kita selama bertahun-tahun, saya sangat bersemangat melihat struktur yang sangat indah ini. Karena kami menemukan filamen ini di tempat lain di alam semesta, ini mengisyaratkan bahwa sesuatu yang universal sedang terjadi.”
Populasi baru filamen ini mirip dengan filamen di Bima Sakti kita, namun ada beberapa perbedaan yang signifikan. Misalnya, filamen di luar Bima Sakti jauh lebih besar dan berkisar antara 100 hingga 10,000 kali lebih panjang. Mereka juga punya lebih sedikit Medan magnet dan jauh lebih tua. Kebanyakan dari mereka secara aneh menjuntai pada sudut 90° dari pancaran lubang hitam ke dalam ruang hampa yang sangat besar di medium intracluster atau wilayah yang terletak di antara galaksi-galaksi dalam cluster tersebut.
Kredit: Universitas Northwestern
Namun, populasi yang baru ditemukan memiliki rasio panjang dan lebar yang sama dengan populasi tersebut filamen Bima Sakti. Dan nampaknya metode yang sama digunakan oleh kedua kelompok untuk mengirimkan energi. Elektron dalam filamen lebih energik jika mendekati pancaran, tetapi semakin turun semakin jauh, energinya menjadi semakin berkurang. Partikel benih yang dibutuhkan untuk membentuk filamen mungkin disediakan oleh pancaran lubang hitam, namun kekuatan yang tidak diketahui pasti mendorong partikel-partikel ini dalam jarak yang sangat jauh.
Zadeh berkata, “Beberapa di antaranya panjangnya sangat besar, hingga 200 kiloparsec. Jumlah tersebut sekitar empat atau lima kali lebih besar dari keseluruhan Bima Sakti kita. Yang luar biasa adalah elektron-elektronnya tetap bersatu dalam skala yang begitu lama. Jika sebuah elektron bergerak dengan kecepatan cahaya sepanjang filamen, dibutuhkan waktu 700,000 tahun. Dan mereka tidak bergerak dengan kecepatan cahaya.”
Para ilmuwan berteori seperti itu “Asal usul filamen bisa jadi merupakan interaksi sederhana antara Angin galaksi dan penghalang, seperti awan. Saat Angin mengelilingi rintangan tersebut, ia menciptakan ekor seperti komet di belakangnya.”
Zadeh menjelaskan, “Angin berasal dari gerak galaksi saat berputar. Ini seperti ketika Anda menjulurkan tangan ke luar jendela mobil yang sedang melaju. Tidak ada angin di luar, tapi Anda merasakan udara bergerak. Ketika galaksi bergerak, hal ini menciptakan Angin yang dapat mendorong melalui tempat-tempat di mana partikel sinar kosmik cukup lepas. Ini menyapu material dan menciptakan struktur filamen.”
“Saat galaksi radio bergerak, gravitasi dapat memengaruhi medium dan menggerakkannya. Media tersebut kemudian membentuk bintik-bintik pusaran yang berputar-putar. Setelah medan magnet lemah menyelimuti pusaran ini, ia dapat meregang, terlipat, dan diperkuat – akhirnya menjadi filamen memanjang dengan medan magnet yang kuat.”
“Semua filamen di luar galaksi kita sudah sangat tua. Mereka hampir berasal dari era yang berbeda di alam semesta kita, namun memberi isyarat kepada penghuni Bima Sakti bahwa ada asal usul yang sama untuk pembentukan filamen. Saya pikir ini luar biasa.”
Referensi Jurnal:
- F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle. Populasi Filamen Magnet di Medium Intrakluster dan Pusat Galaksi. Surat Jurnal Astrofisika. DOI 10.3847/2041-8213/ac982a
