“Batu bata” itu terletak di pusat galaksi kita. Penemuan baru yang tak terduga mungkin bisa membantu mengungkap rahasianya

Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Awan debu buram berbentuk kotak yang terletak di pusat galaksi kita telah lama membingungkan para ilmuwan, dan pengamatan yang mengungkap rincian baru tentang pembentukannya semakin memperdalam misteri – dan mungkin membalikkan apa yang diketahui tentang bagaimana bintang terbentuk.

Awan, yang dijuluki “batu bata” karena kedap optik dan tampilan persegi panjang, sebelumnya sudah ada. diperkirakan Membawa massa lebih dari 100.000 kali massa Matahari. Gumpalan padat seperti itu seharusnya menghasilkan bintang-bintang baru yang sangat besar, berdasarkan pemahaman para peneliti saat ini tentang pembentukan bintang.

Tapi ternyata tidak.

Batu bata sebagian besar bersifat inert. Pengamatan terbaru yang dilakukan dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb tidak mengungkap adanya bintang muda yang tersembunyi.

Sebaliknya, data Webb baru mengungkapkan bahwa batu bata tidak hanya terbuat dari gas. Mereka juga penuh dengan karbon monoksida beku – jauh lebih banyak dari perkiraan sebelumnya – menurut A diam Diterbitkan pada hari Senin di Jurnal Astrofisika. Ada lebih banyak es yang terbentuk jauh di dalam batu bata.

Temuan ini dapat mempunyai implikasi radikal terhadap cara para ilmuwan menganalisis wilayah ini di masa depan. Memiliki lebih banyak es karbon monoksida di dalam batu bata dapat secara signifikan mengubah cara para peneliti mempelajari dan mengukur awan gelap di pusat Bima Sakti.

“Kami (sekarang) semakin dekat untuk memahami apa sebenarnya yang terjadi di dalam batu bata dan di mana letak gugus tersebut,” kata astronom Universitas Florida Adam Ginsburg, penulis utama studi tersebut. “Tetapi kami membuka lebih banyak pertanyaan daripada menutupnya dengan ini.”

Di antara pertanyaan-pertanyaan tersebut: Mengapa dan di mana karbon monoksida membeku dan berubah menjadi es?

Misteri lain yang muncul di kawasan ini juga masih belum terjawab: Mengapa kita tidak melihat bintang-bintang baru terbentuk? Bukankah batu bata sepadat yang diperkirakan para ilmuwan sebelumnya? Apa saja fitur aneh seperti punggung bukit dan benang yang muncul di dalam batu bata?

“Masih banyak yang harus kita selidiki sebelum kita benar-benar yakin apa yang terjadi,” kata Ginsburg. “Menurut saya, kita berada pada tahap pembentukan hipotesis, bukan tahap pengambilan kesimpulan.”

Ginsburg dan rekan penelitinya, termasuk mahasiswa pascasarjana di Universitas Florida, memperoleh data baru Webb untuk pertama kalinya pada September 2022.

Itu adalah momen yang menentukan. Sebagai teleskop luar angkasa paling kuat yang pernah dibuat, Webb dapat memberikan wawasan yang belum pernah dilihat sebelumnya tentang batu bata tersebut. Namun sejak awal, Ginsberg dan timnya menemukan bahwa data tersebut memerlukan banyak perbaikan. Teleskop Webb mengorientasikan dirinya menggunakan peta, menentukan arah mana yang harus ditunjuk dengan menunjukkan posisinya relatif terhadap bintang-bintang yang diketahui.

Masalahnya adalah “ada begitu banyak bintang di pusat galaksi sehingga menjadi berantakan,” kata Ginsberg. Oleh karena itu, para peneliti harus menghabiskan waktu berbulan-bulan untuk membersihkan data dan mengarahkannya agar sejajar dengan peta langit yang ada.

Kemudian, ketika mereka melihat batu bata tersebut, mereka menemukan bahwa gambar dari Webb menunjukkan warna yang salah.

“Semua bintang tampak agak biru,” Ginsburg Hal ini membuat para peneliti bertanya-tanya apakah ada yang salah dengan data tersebut.

Namun menurutnya, ternyata masalahnya terletak pada asumsi mereka. Para ilmuwan tidak menyangka akan terdapat begitu banyak es karbon monoksida, dan itulah alasan perubahan warna tersebut, menurut penelitian tersebut.

Mengetahui keberadaan es dapat menimbulkan efek riak yang luas pada semua jenis penelitian di pusat Bima Sakti, kata Dr. Natalie Butterfield, ilmuwan rekanan di National Radio Astronomy Observatory, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut.

Butterfield mengatakan penelitiannya sendiri – yang mencakup mempelajari supernova dan radiasi antar sistem bintang – dapat diubah selamanya dengan memahami keberadaan es karbon monoksida. Hal ini dapat mengubah cara para ilmuwan memperkirakan massa semua awan di pusat galaksi.

Ada beberapa hal yang membingungkan tentang semua es karbon monoksida ini. Misalnya, wilayah ini cukup hangat – sekitar 60 Kelvin (minus 351,67 derajat Fahrenheit) – sedangkan karbon monoksida biasanya membeku pada suhu 20 Kelvin.

Debu di dalam batu bata bisa jauh lebih dingin daripada gas, menyebabkan karbon monoksida di sekitar partikel debu berubah menjadi padat. Atau, kata Ginsburg, air bisa jadi membeku dan memerangkap karbon monoksida di dalamnya.

Jawabannya penting.

Seluruh es di wilayah seperti Breck dapat memberi para ilmuwan wawasan baru tentang tata surya kita, dan bahkan planet asal kita.

Misalnya, es dan air di Bumi kemungkinan besar didapat melalui komet. Jadi, lokasi es ditemukan di alam semesta dan bagaimana pembentukannya dapat membantu para peneliti memahami dari mana komet ini berasal dan bagaimana mengumpulkan material yang diendapkannya.

Lalu ada misteri besar mengapa hanya ada sedikit pembentukan bintang di dalam batu bata tersebut.

Para ilmuwan telah mengetahui bahwa bintang-bintang baru terdiri dari awan debu dan molekul hidrogen. Namun para ilmuwan tidak dapat mengamati molekul hidrogen secara langsung_{Di dalam batu bata – atau di mana pun di alam semesta – karena tidak terlihat oleh teleskop.}

Namun, para ilmuwan juga mengetahui bahwa untuk setiap molekul hidrogen, kemungkinan terdapat sejumlah karbon monoksida. Karbon monoksida terlihat, sehingga para ilmuwan dapat mengukurnya sebagai alternatif untuk menentukan berapa banyak molekul hidrogen yang ada di suatu area tertentu.

Peneliti menggunakan metode ini untuk mengukur molekul hidrogen_{Selama 50 tahun, kata Ginsburg.}

Namun mereka selalu berasumsi bahwa karbon monoksida adalah gas, bukan es padat, seperti yang diungkapkan data Webb. Penemuan ini membuka peluang baru bagi dunia cacing, kata Ginsburg.

Ginsburg mencatat bahwa penting bagi para peneliti untuk memahami keadaan materi yang mengandung karbon monoksida – baik berbentuk gas atau padat – untuk mendapatkan jawaban yang tepat.