Ada "Penghalang" yang Pisahkan Pusat Bima Sakti dari Laut Sinar Kosmik

NANJING - Menurut sebuah studi terbaru, sesuatu telah mencegah partikel yang bergerak paling cepat di alam semesta memasuki pusat galaksia. Para astronom mengatakan pusat Bima Sakti mungkin bahkan lebih aneh dari yang diduga.

Untuk penelitian ini, tim peneliti dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok di Nanjing menyelidiki peta sinar gamma radioaktif, bentuk cahaya energi tertinggi di alam semesta, yang dapat muncul ketika partikel berkecepatan sangat tinggi yang disebut sinar kosmik menabrak materi biasa, meledak di dalam dan di sekitar pusat galaksi.

Peta tersebut mengungkapkan sesuatu di dekat pusat galaksi tampaknya mempercepat partikel hingga kecepatan yang luar biasa, sangat dekat dengan kecepatan cahaya, hingga menciptakan banyak sinar kosmik dan sinar gamma di luar pusat galaksi.

"Namun, ketika pusat galaksi meniupkan badai radiasi berenergi tinggi secara konstan ke luar angkasa, sesuatu di dekat inti Bima Sakti mencegah sebagian besar sinar kosmik dari bagian lain alam semesta masuk," kata tim melaporkan di jurnal Nature Communications, Selasa (9/11).

Para peneliti menggambarkan efeknya sebagai "penghalang" tak terlihat yang melilit pusat galaksi dan menjaga kepadatan sinar kosmik di sana secara signifikan lebih rendah daripada tingkat dasar yang terlihat di seluruh galaksi. Dengan kata lain, sinar kosmik dapat keluar dari pusat galaksi, tetapi sulit untuk masuk.

Menjadi Misteri

Bagaimana penghalang kosmik ini bekerja atau mengapa itu ada, tetap menjadi misteri. Pusat galaksi terletak sekitar 26.000 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Sagitarius. Ini adalah tempat yang padat dan berdebu, menampung lebih dari 1 juta kali lebih banyak bintang per tahun cahaya daripada seluruh tata surya. Seluruhnya melilit lubang hitam supermasif dengan massa sekitar 4 juta kali matahari.

ara ilmuwan telah lama menduga lubang hitam ini, bernama Sagitarius A* atau mungkin beberapa objek lain di pusat galaksi, mempercepat proton dan elektron mendekati kecepatan cahaya, menciptakan sinar kosmik yang menyinari seluruh galaksi kita dan seterusnya ke ruang intergalaksi.

Sinar ini merambat melalui medan magnet galaksi kita, menciptakan lautan partikel berenergi tinggi yang kepadatannya kira-kira seragam di seluruh Bima Sakti. Sup partikel yang stabil ini disebut laut sinar kosmik.

Dalam studi baru mereka, para peneliti membandingkan kepadatan sinar kosmik di laut ini dengan kepadatan sinar kosmik di dalam pusat galaksi. Sinar kosmik tidak dapat dilihat secara langsung, tetapi para ilmuwan dapat menemukannya di peta ruang sinar gamma, yang secara efektif menunjukkan di mana sinar kosmik telah bertabrakan dengan jenis materi lain.

Menggunakan data dari Fermi Large Area Telescope, tim mengonfirmasi sesuatu di pusat galaksi memang bertindak sebagai akselerator partikel raksasa, menembakkan sinar kosmik ke galaksi.

Kemungkinan penyebabnya termasuk Sagitarius A*, karena lubang hitam secara teoritis dapat menembakkan partikel tertentu ke luar angkasa bahkan saat mereka melahap segala sesuatu di sekitarnya, Live Science sebelumnya melaporkan sisa-sisa supernova kuno atau bahkan angin bintang yang kuat dari banyak bintang yang berdesakan di pusat galaksi.

"Tetapi peta itu juga mengungkapkan "penghalang" misterius, titik yang jelas di mana kerapatan sinar kosmik turun secara signifikan di tepi pusat galaksi. Sumber dari fenomena ini lebih sulit untuk ditentukan, tetapi mungkin melibatkan campuran medan magnet di dekat inti padat galaksi kita," kata para peneliti.

Sebagai contoh, awan padat debu dan gas di dekat pusat galaksi bisa runtuh ke diri mereka sendiri, menekan medan magnet di sana dan menciptakan penghalang tahan sinar kosmik, tim menyarankan dalam makalah mereka. Atau mungkin angin bintang dari segudang bintang di pusat galaksi mendorong balik laut sinar kosmik, seperti halnya angin matahari.

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui dengan tepat apa yang terjadi di kedalaman galaksi kita yang aneh.