Ahli Tangkap Laser Antariksa 8 Miliar Tahun Cahaya, dari Mana Asalnya?

Sejumlah ilmuwan astronomi mengungkapkan adanya ‘laser antariksa’ atau megamaser yang paling jauh dan terang pernah terdeteksi. Sumber cahaya ini diyakini tim peneliti berasal dari peristiwa tabrakan dua galaksi, saat usia alam semesta sekitar setengah dari masa kini. Penemuan ini dilakukan dengan menerima sinyal dari sistem galaksi H-ATLAS J142935.3-002836, yang mengirimkan cahaya yang telah menempuh perjalanan sekitar 8 miliar tahun sebelum akhirnya terpantau oleh teleskop radio MeerKAT di Afrika Selatan.

“Kami menemukan megamaser hidroksil yang sangat jauh melalui teleskop radio MeerKAT. Sinyal ini berasal dari galaksi dengan pergeseran merah tinggi dan diperkuat oleh lensa gravitasi,” ujar Thato Manamela, pemimpin tim peneliti dari Universitas Pretoria, seperti dikutip dari Space, Selasa (31/3).

Megamaser, yang mirip dengan laser, sebenarnya memancarkan radiasi gelombang mikro atau radio, bukan cahaya tampak. Istilah ‘hidroksil’ merujuk pada molekul satu atom oksigen dan satu atom hidrogen yang bertabrakan dalam gas padat di galaksi yang saling berinteraksi. Fenomena ini pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein melalui teori relativitas umum pada 1915, yang menjelaskan bagaimana gravitasi memengaruhi ruang dan waktu.

Lensa gravitasi terjadi ketika cahaya dari sumber jauh melewati kelengkungan ruang waktu yang diakibatkan oleh objek bermassa besar, seperti gugus galaksi. Semakin dekat jalur cahaya melewati objek tersebut, semakin besar pembelokannya. Hasilnya, cahaya dari objek yang sama bisa mencapai teleskop pada waktu berbeda dan terlihat lebih terang serta membesar. Sumber cahaya H-ATLAS J142935.3-002836, meskipun bercahaya sangat terang, hanya terdeteksi berkat efek lensa gravitasi.

“Peningkatan intensitas dari sinyal ini membuat emisi lebih mudah dideteksi, sehingga memungkinkan kami mempelajari sistem yang sebaliknya akan terlalu redup untuk diamati,” tambah Manamela.

Berdasarkan studi di alam semesta terdekat, megamaser termasuk fenomena langka yang biasanya ditemukan di galaksi inframerah terang, yang memiliki kandungan gas dan debu melimpah. Lingkungan seperti itu sering terbentuk akibat tabrakan atau penggabungan dua atau lebih galaksi, yang memicu pembentukan galaksi baru serta gelombang intens pembentukan bintang.

Tabrakan galaksi juga menciptakan kondisi ideal untuk molekul hidroksil memperkuat emisi radio. Megamaser ini menandakan keberadaan gas molekuler padat dan aktivitas yang sangat intens. Dengan mempelajari garis-garis emisi, para ilmuwan dapat menggali kinematika gas, kondisi fisik di galaksi, serta proses yang mendorong kehidupan bintang.

“Megamaser ini tidak biasa karena jaraknya sangat jauh. Artinya, kita mengamatinya dari masa yang lebih awal dalam sejarah alam semesta,” terang Manamela. “Sinyalnya juga diperkuat oleh lensa gravitasi, yang memberikan efek pembesaran alami. Kombinasi ini menjadikannya salah satu megamaser terjauh dan terkuat yang pernah diketahui,” lanjutnya.

Penelitian yang dilakukan tim ini telah diterima untuk diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters dan tersedia dalam bentuk preprint di repositori arXiv. Megamaser, menurut Manamela, juga bisa berfungsi sebagai indikator adanya inti galaksi ganda atau pasangan lubang hitam supermasif, yang diperkirakan menghasilkan gelombang gravitasi. Temuan ini diharapkan membantu memahami seberapa umum megamaser di alam semesta awal serta hubungannya dengan evolusi galaksi dan pembentukan bintang.